Como um sistema de passagem de cabos sem corda melhora a operabilidade da máquina de papel

Com o aumento contínuo da velocidade das máquinas de papel, os sistemas convencionais de passagem de papel com cordas podem se tornar mais difíceis de operar de forma confiável. As cordas de passagem podem se desgastar, escorregar, quebrar ou perder a sincronização com a máquina de papel. Ao mesmo tempo, a passagem manual de papel torna-se mais exigente, pois os operadores precisam reagir rapidamente e guiar a ponta do papel com precisão pelas diferentes seções da máquina. Para máquinas de papel de alta velocidade, essas limitações podem aumentar o tempo de passagem, a carga de trabalho do operador e reduzir a capacidade operacional geral da máquina. Um sistema automático de passagem de papel sem cordas foi projetado para transferir a ponta do papel pela máquina sem depender de cordas de passagem convencionais. Combinando sopro de ar, transporte a vácuo, dispositivos de guia e controle automático, o sistema cria um processo de passagem mais estável e repetível. Este artigo explica por que a passagem de papel se torna mais desafiadora com o aumento da velocidade da máquina de papel, como funciona um sistema de passagem de papel sem cordas, onde ele pode ser aplicado, como selecionar a configuração de sistema correta e o que as fábricas de papel devem considerar ao escolher um fornecedor.

Tópicos principais:

1. Por que a passagem convencional de cabos pela cauda se torna mais difícil em velocidades mais altas da máquina de papel?

2. O que é um sistema de passagem de linha sem corda?

3. Como funciona um sistema de passagem de linha sem corda

4. Posições típicas de aplicação em uma máquina de papel

5. Como selecionar a solução ideal para a passagem de cabos sem corda

6. O que considerar ao selecionar um fornecedor

7. Conclusão

8.FAQ

1. Por que a passagem de linha convencional se torna mais difícil em velocidades mais altas da máquina de papel?

Sistema automático de passagem de linha sem cabo instalado em uma máquina de papel.

A passagem da ponta do papel é uma das operações mais importantes durante a inicialização da máquina de papel e após a quebra de uma folha. A ponta do papel deve passar por diversas seções da máquina antes que a folha inteira possa ser estendida até a largura de operação. Em um sistema convencional, cabos de passagem são frequentemente usados ​​para transportar a ponta do papel por parte desse percurso. No entanto, à medida que a velocidade da máquina aumenta, diversos problemas operacionais podem se tornar mais perceptíveis, como desgaste, deslizamento e quebra dos cabos. Os cabos de passagem operam sob tensão contínua e flexão repetida.

Durante a operação a longo prazo, as cordas podem sofrer: desgaste superficial; alongamento; perda de tensão; deslizamento das polias;

contaminação; danos mecânicos; quebra.

Qualquer uma dessas condições pode reduzir a confiabilidade da passagem do papel. Se o cabo de passagem escorregar ou quebrar durante o processo, a ponta do papel pode cair, enrolar-se em um rolo ou precisar ser passada manualmente novamente. Isso aumenta o tempo de inatividade e a carga de trabalho do operador. Além disso, há uma maior dependência da habilidade do operador. Em baixas velocidades da máquina, os operadores podem ter mais tempo para guiar ou corrigir manualmente a ponta do papel. Em velocidades mais altas, o tempo de reação disponível torna-se muito menor.

O operador deve responder rapidamente a: posição da ponta do papel; estabilidade da ponta; tempo de sopro de ar; velocidade do rolo; direção de alimentação; condições de ruptura da folha.

Isso significa que o resultado da passagem da bobina pode depender muito da experiência do operador. Um sistema mais automatizado reduz essa dependência e torna o processo de passagem da bobina mais repetível. Impacto na operabilidade da máquina de papel. Ciclos de passagem da bobina longos ou instáveis ​​podem reduzir o tempo efetivo de produção.

Tentativas repetidas de passagem do papel podem também causar: quebras adicionais; aumento do tempo de inicialização; maior carga de trabalho para o operador; maior risco de o papel enrolar nos rolos; mais interrupções na produção.

Para fábricas que operam com máquinas de alta velocidade ou com frequentes mudanças de qualidade, a redução do tempo de rosqueamento pode, portanto, melhorar a disponibilidade geral da máquina.

2. O que é um sistema de passagem de linha sem corda?

Um sistema de passagem de cauda sem corda transfere a cauda de papel através de seções selecionadas da máquina de papel sem usar cordas de passagem convencionais como principal método de transporte.

Dependendo do layout da máquina, o sistema pode combinar: dispositivos de sopro de ar; dispositivos de elevação da cauda; lâminas de ar guia; transportadores de correia a vácuo; dispositivos de rosqueamento rotativos ou móveis; atuadores pneumáticos; sistemas de controle elétrico; interfaces de operador HMI.

A configuração exata depende da seção da máquina de papel e do percurso de alimentação. Portanto, um sistema sem cabo não é uma máquina padronizada que possa ser simplesmente instalada em qualquer máquina de papel. Normalmente, requer um projeto personalizado de acordo com o layout da máquina de papel.

3. Como funciona um sistema de passagem de linha sem corda

Dispositivos de esteira transportadora a vácuo e guia pneumática utilizados para a passagem de cabos sem corda. Um processo típico de passagem de cabos sem corda pode ser dividido em várias etapas.

Passo 1 - Separe ou levante a ponta de papel.

Primeiramente, é necessário separar a ponta do papel do rolo, cilindro de secagem, feltro ou superfície do tecido. Geralmente, utiliza-se ar comprimido para levantar ou guiar a ponta para longe da superfície.

Dependendo da seção da máquina, o sistema pode utilizar: tubos de ar de decapagem; sopradores de ar de transferência; bicos de ar; placas guia; lâminas de sopro de ar.

O objetivo é criar uma trajetória de cauda estável antes que o papel entre no próximo dispositivo de alimentação.

Etapa 2 - Guie a cauda para dentro da esteira transportadora.

Após a cauda de papel ser levantada, o fluxo de ar e as placas guia a direcionam para a esteira transportadora a vácuo ou para o próximo ponto de transferência. A geometria dessa área é particularmente importante.

A cauda de papel deve entrar na esteira transportadora no ângulo, posição, velocidade e tensão corretos .

Se o ângulo de aproximação for instável, a cauda pode dobrar, vibrar ou errar o alvo na esteira transportadora.

Etapa 3 - Transporte por Correia a Vácuo

A esteira transportadora a vácuo é um dos componentes principais do sistema de alimentação de papel sem cabo. A pressão negativa mantém a ponta do papel contra a esteira em movimento enquanto esta a transporta para a próxima posição de alimentação. A velocidade da esteira deve ser compatível com a velocidade de operação da máquina de papel. Se a velocidade da esteira for muito baixa, a ponta do papel pode dobrar ou ficar instável. Se for muito alta, pode haver tensão excessiva na ponta. Portanto, o controle da velocidade da esteira é uma parte importante do projeto do sistema.

Etapa 4 - Transferência para a próxima seção da máquina

No final da esteira, a sobra de papel pode ser transferida por: sopro de ar; placas guia; outra esteira a vácuo; um dispositivo de alimentação rotativo; o sistema de alimentação existente na máquina de papel.

Vários dispositivos podem ser instalados em sequência, dependendo do percurso da rosca.

Etapa 5 - Conclua a abertura da folha em toda a sua largura

Após a extremidade do papel atingir a seção a jusante e se estabilizar, o operador ou o sistema automático pode gradualmente espalhar a folha até sua largura total. Nesse ponto, a operação de alimentação está concluída.

4. Posições típicas de aplicação em uma máquina de papel

Posições de aplicação do equipamento de passagem de cauda sem corda em uma máquina de papel

A configuração do folheto mostra diversas posições típicas de aplicação.

Seção de Imprensa

Na seção de prensagem, a ponta do papel pode precisar ser separada do feltro ou rolo e transferida para a próxima seção da máquina. Dispositivos de sopro de ar e placas guia de transferência podem ser usados ​​para controlar a trajetória da ponta do papel. Para essa aplicação, a separação estável da ponta e o ângulo de transferência correto são especialmente importantes.

Seção de secagem

A seção de secagem é uma das áreas mais comuns para a passagem de cabos sem corda. O sistema pode ser instalado entre grupos de secadores ou ao redor dos cilindros de secagem superior e inferior.

Devido às altas temperaturas na seção de secagem e à complexidade do percurso da rosca, o projeto deve considerar: Espaço disponível; disposição do cilindro secador; trajetória da cauda; fluxo de ar; resistência ao calor; acesso para manutenção.

Área QCS

A cauda de papel também pode precisar passar pela área do QCS ou contorná-la. Nessa posição, o espaço disponível para instalação pode ser limitado. Um transportador a vácuo compacto ou um dispositivo de passagem rotativo podem ajudar a guiar a cauda pela seção sem interferir com o scanner ou com os equipamentos ao redor.

Acesso ao sistema de passagem de corda existente

Em alguns projetos de modernização, não é necessário converter toda a máquina de papel para alimentação sem corda. Em vez disso, um dispositivo sem corda pode ser usado para transferir a ponta do papel para a seção de alimentação com corda existente. Essa configuração híbrida pode reduzir o escopo das modificações e, ao mesmo tempo, melhorar a parte mais complexa do processo de alimentação.

5. Como selecionar a solução ideal para a passagem de cabos sem corda

Layout personalizado de sistema de alimentação de cauda sem corda para máquina de papel

As estruturas das máquinas de papel variam significativamente. Um sistema que funciona bem em uma máquina não pode necessariamente ser copiado diretamente para outra. Na prática da engenharia, os seguintes parâmetros devem normalmente ser confirmados antes de finalizar o projeto.

Velocidade da máquina de papel

A velocidade da máquina tem grande influência na estabilidade da cauda.

Com o aumento da velocidade, a cauda de papel torna-se mais sensível a: turbulência do ar; incompatibilidade de velocidade da esteira; ângulo de transferência incorreto; vibração da cauda; força de retenção a vácuo insuficiente.

Portanto, o sistema deve ser projetado de acordo com a velocidade operacional real, e não apenas com a velocidade de projeto da máquina de papel.

Gramatura e qualidade do papel

Uma rabeta de papel leve se comporta de maneira diferente de uma rabeta de prancha pesada.

Diferenças importantes incluem: rigidez; resistência à tração; resistência do ar; teor de umidade; estabilidade da cauda.

O volume de ar, a força de vácuo, o ângulo de guia e a configuração da esteira transportadora devem, portanto, ser adequados ao tipo de papel.

Largura da cauda

A largura da cauda necessária depende de: tipo de papel; gramatura; velocidade da máquina; distância de inserção da linha; método de transferência.

Rota de Rosqueamento

O percurso completo da fiação deve ser analisado antes do projeto do sistema.

Questões importantes incluem:

Onde começa o rabo de papel?

Por quais rolos ou cilindros ele deve passar?

Onde se deve levantar a cauda de papel?

Onde deve ser utilizado o transporte a vácuo?

Onde deve ser utilizado o sopro de ar?

Quais equipamentos existentes da fábrica de papel podem ser mantidos?

Um layout 3D ou um desenho CAD detalhado é, portanto, muito útil durante a engenharia.

Fornecimento de ar comprimido:

O fornecimento insuficiente de ar pode reduzir o desempenho dos dispositivos de elevação e guia.

Espaço disponível para instalação

Os projetos de retrofit geralmente têm espaço limitado.

O projeto deve levar em consideração: estruturas das máquinas; passarelas; tubulações existentes; bandejas de cabos; proteções de segurança; acesso para manutenção; espaço para substituição de rolos.

O sistema deve melhorar o encadeamento sem criar novos problemas de manutenção.

Componentes-chave de um sistema de passagem de cauda sem corda

O folheto da Meixin mostra vários componentes típicos do sistema.

Esteira transportadora a vácuo

A esteira transportadora a vácuo segura e transfere a sobra de papel através da máquina.

Os principais fatores de projeto incluem: velocidade da esteira; material da correia; capacidade de vácuo; alinhamento da correia; ângulo da esteira; acesso para manutenção.

A lâmina de transferência de ar comprimido utiliza ar comprimido para guiar a extremidade do papel de uma posição para outra. Seu ângulo e distância em relação à extremidade do papel afetam diretamente a estabilidade da transferência.

Lâmina de sopro de ar de transferência guiada

Este dispositivo ajuda a controlar a direção da cauda e reduz a vibração aleatória durante a transferência. É particularmente útil quando a cauda precisa mudar de direção.

Gabinete de Controle Pneumático

O painel pneumático controla funções de ar comprimido, tais como: sopro de ar; elevação da cauda; cilindros pneumáticos; válvulas de comutação.

Painel de Controle Elétrico

O painel elétrico controla os motores, os intertravamentos, os sinais e a sequência automática.

HMI

A interface HMI permite que os operadores monitorem o status do sistema e controlem a sequência de alimentação da bobina. Dependendo do projeto, o sistema de controle também pode ser integrado aos sinais da máquina de papel.

Benefícios da passagem de cauda sem corda

Os principais benefícios destacados no folheto do produto incluem menor tempo de rosqueamento, maior eficiência de rosqueamento, menor dependência da habilidade do operador, menor carga de trabalho manual e rosqueamento mais estável.

Tempo de enfiamento da cauda mais curto

Uma sequência automática estável e repetível pode reduzir as tentativas repetidas de passagem manual da linha. Isso ajuda a diminuir o tempo entre a quebra da folha e o restabelecimento da produção normal.

Redução da carga de trabalho do operador

Os operadores não precisam guiar manualmente a ponta do papel por todas as seções da máquina. Isso reduz as operações manuais repetitivas.

Estabilidade de rosca aprimorada

A combinação de fluxo de ar controlado, transporte a vácuo e guia mecânica proporciona um percurso de rosca mais repetível.

Melhoria na disponibilidade de máquinas de papel

Reduzir o tempo de passagem da linha pode aumentar o tempo de operação produtivo da máquina. O benefício torna-se ainda mais significativo em máquinas com frequentes quebras de folha ou mudanças de gramatura.

Segurança operacional aprimorada

Reduzir a intervenção manual perto de rolos em movimento, cilindros de secagem e outros equipamentos rotativos pode ajudar a diminuir a exposição do operador a áreas de risco. O projeto de segurança deve sempre estar em conformidade com os procedimentos operacionais da fábrica de papel e com os requisitos locais de segurança de máquinas.

6. O que considerar ao selecionar um fornecedor de rosqueamento de cauda sem corda

Capacidade de Engenharia Personalizada

Os sistemas de alimentação de cauda sem corda exigem uma integração estreita com a máquina de papel.

O fornecedor deve ser capaz de fornecer: medição no local; projeto de layout CAD; verificação de interferência 3D; análise de trajetória de rosca; projeto de equipamento personalizado.

Compreensão do funcionamento da máquina de papel

O fornecedor deve compreender não apenas o equipamento mecânico, mas também: o comportamento da cauda do papel; a operação da seção de secagem; a operação da seção de prensagem; a velocidade da máquina; as características do tipo de papel; e a sequência de alimentação do papel.

Isso ajuda a evitar um sistema que seja mecanicamente completo, mas difícil de operar na produção real.

Instalação e Comissionamento

O desempenho final da rosca geralmente depende do ajuste no local.

Os itens típicos de comissionamento incluem: pressão do ar; direção do sopro de ar; velocidade da esteira; nível de vácuo; ângulo de guia; posição de transferência; temporização de controle.

Portanto, o apoio de profissionais experientes na fase de comissionamento é importante.

Manutenção a longo prazo

O fornecedor também deve considerar: substituição da correia; manutenção dos rolamentos; inspeção dos bicos; manutenção das válvulas pneumáticas; limpeza do sistema de vácuo; resolução de problemas elétricos.

A facilidade de manutenção é um fator importante para a confiabilidade dos equipamentos a longo prazo.

7. Conclusão

À medida que a velocidade da máquina de papel aumenta, a passagem da cauda torna-se mais exigente. A passagem tradicional por corda pode ser afetada pelo desgaste, deslizamento e quebra da corda, além de depender da experiência do operador. Um sistema automático de passagem de cauda sem corda, projetado adequadamente, pode utilizar ar comprimido, transporte a vácuo, dispositivos de guia e controle automático para criar um processo de passagem mais estável e repetível. No entanto, o sistema deve ser personalizado de acordo com a máquina de papel específica. O tipo de papel, a velocidade da máquina, a largura da cauda, ​​o percurso da passagem, o espaço disponível para instalação, o fornecimento de ar comprimido e os equipamentos existentes devem ser avaliados antes da confirmação do projeto final. A Meixin oferece soluções personalizadas de passagem de cauda sem corda para diferentes seções da máquina de papel, incluindo a seção de prensagem, a seção de secagem, a área de controle de qualidade e a transição para um sistema de passagem por corda existente. O catálogo de produtos também apresenta diversas configurações de instalação para essas áreas. Se você estiver avaliando uma modernização para passagem de cauda sem corda, fornecer um desenho do layout da máquina de papel, a velocidade de operação, o tipo de papel, a gramatura, a largura da cauda e o percurso atual da passagem pode ajudar a equipe de engenharia a preparar uma solução mais adequada.

8. FAQ

P: Um sistema de passagem de cabos sem corda pode substituir completamente o uso de cordas?

R: Depende do layout da máquina de papel. Alguns projetos podem usar a alimentação sem cabo em toda a seção, enquanto outros usam um arranjo híbrido no qual o sistema sem cabo transfere a ponta para um sistema de alimentação com cabo já existente. A solução final deve ser determinada de acordo com o trajeto de alimentação e o escopo da adaptação.

P: O sistema pode ser instalado em uma máquina de papel já existente?

R: Sim. Sistemas de alimentação de bobinas sem cabo são comumente usados ​​em atualizações e modernizações de máquinas de papel. No entanto, o espaço disponível para instalação, as estruturas existentes da máquina, a disposição dos rolos, as passarelas e o acesso para manutenção devem ser verificados antes do projeto final.

P: É necessário ar comprimido?

R: Na maioria das configurações, sim. O ar comprimido é comumente usado para levantar a cauda, ​​soprar, guiar e acionar os atuadores pneumáticos. A pressão e a vazão necessárias dependem da configuração do sistema e das condições da máquina de papel.

P: Como a cauda de papel é mantida na esteira?

A: Um transportador de correia a vácuo utiliza pressão negativa para manter a ponta do papel contra a correia em movimento. A correia então transfere a ponta do papel para a próxima posição de alimentação.

P: A velocidade da esteira transportadora precisa ser igual à velocidade da máquina de papel?

A: Sim. A velocidade da esteira deve ser devidamente coordenada com a velocidade de operação da máquina de papel. Uma sincronização incorreta de velocidades pode causar tensão excessiva na cauda, ​​folga, dobras ou transferência instável.

P: Que informações são necessárias antes de projetar um sistema?

A: As informações típicas incluem: layout CAD da máquina de papel; tipo de papel; faixa de gramatura; velocidade de operação e de projeto; largura do papel; largura da cauda; rota de alimentação existente; condições do ar comprimido; espaço de instalação disponível; fotos ou vídeos do processo de alimentação atual.

P: É possível usar um único sistema para diferentes tipos de papel?

A: Dentro da faixa operacional projetada, o sistema geralmente pode ser ajustado para diferentes gramaturas alterando parâmetros como velocidade da esteira, fluxo de ar, nível de vácuo e temporização de controle. No entanto, diferenças muito grandes na gramatura ou na velocidade da máquina podem exigir configurações mecânicas diferentes ou ajustes adicionais.

P: Onde pode ser instalado um sistema de passagem de cauda sem cabo?

A: As posições típicas de aplicação incluem: seção de prensagem; seção de secagem; área do sistema de controle de qualidade (QCS); grupos de cilindros de secagem superior e inferior; entrada para um sistema de passagem de cabos existente. A posição final de instalação deve ser confirmada com base no layout da máquina de papel e no percurso da passagem de cabos.