Como um sistema de recolhimento com carretel a jato d'água reduz a quebra da linha no fundo e melhora a confiabilidade do recolhimento.

Com o aumento da velocidade das máquinas de papel, o processo de inversão da bobina exige maior precisão no sincronismo, na velocidade da superfície da bobina, nas condições de contato e no controle da folha. Em algumas máquinas de alta velocidade e com certos tipos de papel, a inversão pneumática convencional, a inversão com fita ou métodos que dependem muito de intervenção manual podem resultar em inversões instáveis, maior quebra da folha na parte inferior e mais trabalho de limpeza. Este artigo explica por que velocidades mais altas da máquina dificultam a inversão da bobina, como um sistema de inversão de bobina por jato de água é configurado e opera, quais tipos de papel ele pode processar e as principais condições que devem ser avaliadas ao considerar uma adaptação.

Por que a recuperação da bobina se torna mais difícil à medida que a velocidade da máquina de papel aumenta?

As máquinas de papel modernas continuam a evoluir em direção a velocidades operacionais mais altas e larguras de máquina maiores. Algumas máquinas de alta produção operam a mais de 1.000 m/min. Nessas condições, a folha de papel se move continuamente pela seção do rolo em alta velocidade, deixando uma janela de tempo muito menor para a sequência de enrolamento. Isso impõe maiores exigências em relação à nova correspondência de velocidade entre o rolo e o tambor, ao contato entre o rolo e o tambor, à tensão da folha e à sincronização do equipamento de enrolamento.

Em velocidades mais baixas, algumas máquinas de papel conseguem manter a produção com auxílio manual, enrolamento pneumático ou outros métodos convencionais. No entanto, à medida que a velocidade aumenta, qualquer atraso na sequência, trajetória de corte inadequada, incompatibilidade entre a velocidade do novo rolo e a do bobinador ou fixação inadequada da folha podem levar a uma falha no enrolamento, ruptura da folha ou rugas e quebras excessivas nas primeiras camadas do novo rolo.

Quanto maior a velocidade da máquina de papel, maior a perda de papel causada por esses mesmos poucos segundos de atraso ou falha na alimentação. Em máquinas que realizam múltiplas trocas de bobina por turno, essa quebra da parte inferior, o tempo de limpeza e a perda de produção podem se acumular significativamente ao longo do tempo.

Os custos ocultos da instabilidade na rotação da bobina

Quando o processo de inversão da bobina exige intervenção manual significativa, ou quando o dispositivo de inversão existente não é suficientemente estável, o impacto não se limita ao desperdício gerado durante a própria troca da bobina. Também pode afetar a qualidade da bobina inferior, a eficiência operacional da máquina de papel e a gestão de segurança no local.

Papel e Perdas de Produção

Antes da troca da bobina, a nova bobina deve ser posicionada, acelerada, colocada na posição correta de contato, preparada para a fixação da folha e, em seguida, a sequência de inversão deve ser executada. Se alguma etapa demorar muito ou não for devidamente coordenada, o tempo durante o qual a folha não é transferida corretamente para a nova bobina aumenta. Em uma máquina de papel de alta velocidade, mesmo alguns segundos adicionais podem causar quebras significativas na parte inferior, e a perda cumulativa torna-se ainda mais considerável após múltiplas trocas de bobina por dia.

Se uma inversão de bobina falhar, a máquina de papel pode precisar reduzir a velocidade, os operadores podem ter que remover papel solto ou que esteja voando, ou a bobina pode precisar ser reinserida. Isso resulta em perda adicional de papel, trabalho de limpeza e tempo de inatividade da produção. Portanto, um sistema de inversão de bobina deve ser avaliado não apenas pela sua taxa de sucesso na inversão, mas também pelo risco de quebra da bobina, ruptura da mesma e tempo de recuperação.

Segurança do operador

Durante o enrolamento ou remoção manual de papel solto, os funcionários podem precisar trabalhar perto de bobinas giratórias em alta velocidade, rolos de papel e mecanismos em movimento. Um sistema automatizado de enrolamento de bobinas por jato de água pode reduzir a intervenção manual no momento do enrolamento, mas ainda deve ser usado em conjunto com a proteção de segurança da bobina, botões de parada de emergência, intertravamentos e procedimentos operacionais padrão. A automação não deve ser interpretada como a eliminação de todos os riscos de segurança.

Disponibilidade reduzida de máquinas de papel

Cada falha na inversão da bobina, ciclo de inversão prolongado ou quebra da bobina após a troca reduz o tempo efetivo de operação da máquina de papel e a produção. Em linhas de produção contínua de papel, pequenos atrasos repetidos na seção da bobina podem reduzir gradualmente a eficiência geral da máquina.

Como funciona um sistema de enrolamento de carretel de jato de água

Um completo sistema de enrolamento de carretel de jato de água Normalmente, inclui mais do que apenas o dispositivo de corte com água de alta pressão. Também inclui uma viga de bicos transversais, um dispositivo de recolhimento e fixação da ponta da bobina (ou outro método auxiliar de enrolamento adequado), uma unidade de fornecimento de água de alta pressão e um sistema de servoacionamento e controle. Os jatos de água cortam a bobina em movimento ao longo de um percurso programado, enquanto a transferência confiável da ponta da bobina para o novo carretel também depende do método de fixação, da sequência de operação e das condições mecânicas do carretel. Uma sequência de operação típica é a seguinte:

Etapa 1 - Preparar as Condições de Ativação

Quando o rolo acabado se aproxima do diâmetro predefinido, o sistema de inversão do carretel por jato de água recebe um comando de inversão do próprio carretel ou do DCS/PLC. O novo carretel já deve estar posicionado e acelerado, e sua velocidade superficial, condição de contato, dispositivo de fixação da folha e intertravamentos de segurança devem ser verificados para atender aos requisitos de inversão. A inversão pode ser concluída na velocidade normal de produção, mas a necessidade de redução de velocidade deve ser determinada de acordo com o tipo de papel, o projeto do carretel e os resultados do comissionamento no local.

Etapa 2 - Corte da fita com jatos de água de alta pressão

Em uma configuração típica de dois bicos, dois bicos de jato de água de alta pressão criam a cauda inicial da folha de acordo com a sequência programada e, em seguida, deslocam-se na direção transversal à máquina, alargando progressivamente o corte. Dependendo da gramatura do papel, cortes transversais, paralelos ou outros percursos de corte específicos também podem ser utilizados. A água de alta pressão corta a folha em movimento sem contato mecânico. A pressão do bico, o tamanho do orifício, a velocidade de deslocamento e o percurso de corte devem ser definidos de acordo com a gramatura do papel, a velocidade da máquina e a resistência da folha; um único valor de pressão fixo não representa todas as aplicações.

Etapa 3 - Prenda a cauda da teia e monte o novo rolo.

A ponta inicial da fita criada pelo corte deve ser fixada de forma segura ao novo carretel por meio de adesivo, selante de enrolamento, um mecanismo de recolhimento da ponta da fita ou outro método compatível com o carretel. Os dois bicos continuam então a alargar o corte para que a fita se abra suavemente do centro para as laterais e seja enrolada no novo carretel camada por camada. Um corte simétrico adequado e o controle da sequência podem ajudar a reduzir rugas nas primeiras camadas, variações de diâmetro e quebras na parte inferior, mas não devem ser considerados como eliminando completamente rugas ou defeitos. O sucesso do enrolamento também depende da velocidade do carretel, da força de pressão, da tensão da fita, do desempenho da fixação e das condições mecânicas do carretel.

Quais tipos de papel são adequados para o enrolamento automático de bobinas em máquinas de corte a jato de água?

tecnologia de enrolamento de carretel a jato de água Pode ser aplicado a uma ampla gama de tipos de papel e cartão, mas a adequação não pode ser determinada apenas pelo nome do tipo de papel. A solução final deve ser avaliada de acordo com a gramatura, a velocidade da máquina, a largura da bobina, a resistência da bobina, o projeto do rolo, a condição da superfície do novo rolo/bobina, o espaço disponível para instalação e o sistema de controle existente. As aplicações típicas incluem:

1. Papelão canelado, papelão para revestimento, papel kraft para revestimento e papelão para teste - esses tipos de papelão mais pesados ​​geralmente priorizam um corte preciso, uma primeira camada lisa e a redução de quebras na parte inferior.

2. Papelão branco, papelão revestido e outros tipos de papelão - o caminho de corte e o método de dobra devem ser selecionados de acordo com a gramatura, as características do revestimento e a resistência da bobina.

3. Papel de jornal, papel para impressão e escrita - em máquinas de alta velocidade, normalmente é dada maior atenção à taxa de sucesso de alimentação, à eficiência da máquina de papel e à qualidade do rolo inferior.

4. Tecido - devido à leveza, maciez e resistência relativamente baixa do material, normalmente são necessários caminhos de corte específicos, métodos de fixação e controle de parâmetros mais precisos.

Para máquinas de papel de média e alta velocidade, especialmente linhas de produção com desempenho instável de virada de bobina, alta taxa de quebra de fundo ou necessidade significativa de limpeza manual, um sistema de virada de bobina por jato de água merece avaliação técnica. No entanto, a adequação e o nível de melhoria esperado devem ser determinados com base em dados reais do local, desenhos da bobina, parâmetros do tipo de papel e análise dos problemas de virada existentes.

Embora a virada da bobina seja apenas uma etapa breve na fabricação de papel, ela afeta diretamente a quebra da base, a produção da máquina de papel, a qualidade do rolo e a segurança no local de trabalho. Um sistema de virada de bobina por jato de água bem projetado e integrado corretamente à bobina pode melhorar a consistência da virada por meio de corte sem contato, alargamento simétrico da folha e controle automático de sequência, reduzindo a intervenção manual e a quebra da base.

Q1: Quais velocidades de máquina de papel são adequadas para um sistema de enrolamento de bobina por jato de água?

R: Não existe um limite mínimo único de velocidade da máquina para a aplicação de um sistema de inversão de bobina por jato de água. Quanto maior a velocidade, mais significativas costumam ser as perdas causadas por erros de sincronização na inversão. No entanto, uma máquina de velocidade média também pode se beneficiar de uma modernização se apresentar baixas taxas de sucesso na inversão, quebra excessiva da parte inferior, queda frequente de papel ou necessidade de intervenção manual intensiva. A decisão deve ser baseada no tipo de papel, largura da máquina, projeto da bobina e desempenho atual da inversão.

Q2: É possível adaptar um sistema de enrolamento de bobina por jato de água a uma máquina de papel já existente?

A: A maioria dos projetos pode ser adaptada a um carretel existente, mas os desenhos CAD e as dimensões reais do local devem ser verificados primeiro. A posição de instalação da viga do bocal, a estrutura de suporte, a folga de movimentação, a tubulação de água de alta pressão, as interfaces elétricas, os sinais de ativação, os intertravamentos de segurança e o acesso para manutenção devem ser confirmados. Alguns locais podem exigir suportes ou plataformas adicionais, ou modificações locais em componentes existentes.

Q3: Qual a diferença entre a inversão de bobina em jato de água e a inversão de fita?

A: Ambos os métodos permitem o enrolamento automático da bobina. Um sistema de enrolamento com fita geralmente utiliza uma fita descartável inserida no espaço entre o tambor da bobina e a nova bobina, cortando a bobina e transferindo-a para a nova bobina. Já um sistema de enrolamento com jato de água utiliza água em alta pressão para cortar a bobina ao longo de um caminho programado e transfere a ponta da bobina com adesivo, um dispositivo de recolhimento ou outro método auxiliar. O enrolamento com jato de água geralmente proporciona uma formação mais simétrica da primeira camada e pode reduzir marcas de fita e o consumo de consumíveis, mas requer um sistema de água em alta pressão, filtragem e manutenção dos bicos.

Q4: Que tipo de manutenção é necessária para um sistema de enrolamento de carretel de jato de água?

A: A manutenção de rotina deve abranger não apenas os bicos e a bomba de alta pressão, mas também a qualidade e a filtragem da água, as vedações do intensificador ou da bomba, as mangueiras e conexões de alta pressão, o mecanismo de deslocamento dos bicos, o servomotor, os sensores de posição, os dispositivos de coleta de adesivo ou de fita e os intertravamentos de segurança. Os intervalos de manutenção devem ser estabelecidos de acordo com a qualidade da água, o número de acionamentos, as horas de operação e a condição dos componentes críticos, e uma lista de verificação formal de inspeção deve ser criada após o comissionamento.

Q5: O sistema pode ser usado em máquinas de papel de grande formato?

R: Sim. Um sistema de enrolamento de bobina para jato de água pode ser personalizado de acordo com a largura da bobina e o design da mesma. No entanto, à medida que a largura da máquina aumenta, os requisitos de rigidez da viga, velocidade de deslocamento do bico, precisão de sincronização, gerenciamento da mangueira e alinhamento da instalação tornam-se mais exigentes.

Q6: Uma falha na montagem da linha pode danificar o carretel novo?

A: Em condições normais de projeto e intertravamento, o processo de corte a jato de água não entra em contato mecânico com o novo carretel, portanto, o risco de danificá-lo diretamente é relativamente baixo. No entanto, uma falha na montagem ainda pode causar papel solto ou em voo, enrolamento da bobina, formação anormal do rolo inferior ou necessidade de limpeza após a parada da produção. As consequências reais dependem da causa da falha e da condição do carretel.