MEJORA DE LA TENSION DE ENRROLLADO EN UNA MAQUINA DE TINTURA JIGGER
Una maquina Jigger permite realizar la tintura de un tejido por agotamiento, es decir, haciendo pasar el colorante del baño a la fibra (tejido) hasta saturarla y quedar fijada en el. El sistema de funcionamiento del Jigger es sencillo, dos cilindros recogen , enrollando y sin arrugas el tejido, de orillo a orillo el cual va pasando por un recipiente con el baño del colorante. La dificultad de esta maquina reside en la igualación de la tintura a lo ancho, diferencia entre orillos y el centro, producido por diferencias de tensión en el enrollamiento del tejido, motivo por el cual la presión en los orillos puede ser mayor o menor que en el centro.
La mayoría de maquinas Jigger existentes en el mercado poseen un sistema de enrollado basado en células de carga para el control de la tensión de enrollado del tejido, la mayoría de ocasiones la tensión que se mide cuando se realiza el proceso de enrollado en un sentido es distinta al que se obtiene cuando se realiza el enrrollaen sentido contrario, este provoca que la tensión en el tejido sea distinta y variante durante el largo proceso de tintura, a esto hay que sumarle que la propia humectación del tejido en la solución puede modificar su estructura y alterar esta tensión longitudinal, apareciendo el típico moaré o aguas en su aspecto. Durante un proceso de tintura la maquina puede llegar a enrollar y desenrollar el tejido 125 veces.
Cuando nuestro cliente, con varias maquinas de un fabricante de maquinas Jigger Español, con continuos problemas de reprocesado del producto, debido a fallos en la tensión en el tejido durante el proceso de tintura, nos planteo el problema, procedimos a realizar un estudio del sistema actual , analizando sus ventajas y deficiencias para poder encontrar, conjuntamente con LENZE una solución idónea al problema. Necesitábamos poder enrollar y desenrollar de forma continua manteniendo la tensión del tejido desde el inicio al final, incluso con paros en mitad del proceso o con procesos de volteo, donde se esta enrollando y desenrollando unos metros de forma continua.
Nuestra Visión es la de dar soluciones a los clientes aplicando nuevos sistemas de control para, de este modo, poder conseguir resultados distintos a los que actualmente tienen. Convirtiendo sus problemas en nuevas oportunidades de mejora.
Fernando Pomar , Director Técnico INEL, S.L.
Principio
Un calculo de enrollado debe garantizar que la tensión lineal que se aplica a la tela es siempre la misma, independientemente del radio de la bobina. Para ello el motor que enrrolla el tejido debe ir aumentando su par y reduciendo su velocidad a medida que aumenta el radio de tejido enrollado.
Para la ejecución de esta función los equipos deben permitir cambiar la configuración de Par a Velocidad de forma rápida, para adaptarse a la función que se este realizando en ese momento.
El enrollado se realiza siempre en modo par y el desenrollado siempre en modo velocidad descendente según el diámetro, siendo este ultimo el que fija la velocidad de la maquina.
El servo 9400
El convertidor de frecuencia 9400 de Lenze es el equipo imprescindible para poder realizar esta aplicación, su capacidad y rapidez de calculo, junto a toda la información que podemos obtener del sistema nos permite prescindir de muchos elementos de campo que con otros fabricantes serian necesarios y harían el trabajo mucho mas complejo. En esta aplicación el equipo cambia de modo Par a velocidad de forma continua, y se comunica en CAN con el resto de dispositivos de la misma.
Lo importante de esta aplicación es que aun disponiendo de un sistema de control para la gestión del resto de elementos de la maquina, el control del calculo de la tensión y enrollado del tejido se realiza íntegramente en los convertidores 9400 descargando al sistema de control de una tarea que le demandaría muchos recursos y supondría instalar un sistema mas rápido y caro.
La conexión del bus de DC de ambos equipos permite un ahorro energético debido al modo de funcionamiento de los equipos.
Innovacion
Poder llegar a implementar este sistema, sin ningún elemento exterior de realimentacion, es necesario conocer y calcular el diámetro de la bobina y contabilizar el numero de vueltas.
El calculo de la bobina se consigue a partir de la diferencia de velocidad que se obtiene entre la bobina que enrrolla y la que desenrolla, operando la velocidad a la que rodaría el eje con diámetro primitivo y la velocidad actual a la que esta rodando el eje, esta valor multiplicado por el diámetro primitivo y restandolo esta mismo diámetro nos dará un valor que sera dos veces el radio actual.
El numero de vueltas lo obtenemos directamente del 9400.
Una vez tenemos estos datos, calcular el Par y la Velocidad que aplicamos a cada uno de los motores en cada uno de los procesos es sencillo.
Un factor importante en la aplicación de la solución es el calculo de los reductores de LENZE, a partir de los máximos diámetros que puede procesar la maquina es necesario calcular las velocidades máximas y mínimas de trabajo, así como los pares máximos para la selección del servo reductor adecuado.
Resultado
El resultado de la implementacion y cambio de los accionamientos y convertidores después de 1 año de trabajo ha sido eliminar los reprocesados de las bobinas, suponiendo por tanto el incremento de la capacidad de producción en torno a un 23% aproximadamente.
También se ha conseguido una uniformidad de color en todo el tejido que antes no se obtenía, así como una repetitividad muy buena en la tintura de dos bobinas con el mismo color, algo que antes era prácticamente imposible.
Pensamos que estamos antes una solución optima para el retofiting de maquinas Jigger, con las que se puede mejorar tanto la calidad de fabricación como los costes de fabricación
Jose Santamaria, Técnico de INEL, programador y desarrollador de la aplicación.
