Un método para la desaceleración de un carrete de máquina controlado por inversor en una máquina para fabricar papel,

el método comprende las etapas de

detectar una rotura en una banda de papel del carrete de máquina,

determinar la inercia del carrete de máquina,

determinar continuamente la velocidad angular del carrete de máquina,

determinar continuamente el par necesario para desacelerar el carrete de máquina sobre la base de la inercia y la velocidad angular con el fin de detener el carrete de máquina en un tiempo predefinido,

desacelerar eléctricamente el carrete de máquina para detenerlo,

caracterizado por utilizar un freno mecánico, cuando la velocidad de rotación del carrete de máquina es más baja que la velocidad de rotación predefinida y cuando el par conseguido por la desaceleración eléctrica es demasiado bajo para detener el carrete de máquina en el tiempo predefinido.

Método relacionado con una desbobinadora

Antecedentes de la invención

La invención está relacionada con la desaceleración de un carrete de máquina de una desbobinadora y especialmente con un carrete de máquina en desbobinadoras de máquinas de post-procesamiento en la industria papelera. Tal máquina se presenta en una publicación DE 25604401 que se considera la técnica anterior más cercana.

Al hacer una banda continua de material, por ejemplo papel en una máquina para fabricar papel, el material terminado por la máquina y enrollado en un carrete a menudo es procesado con máquinas de post-procesamiento. Ejemplos de tales máquinas de post-procesamiento relacionadas con el post-procesamiento de papel incluyen varias calandrias fuera de línea, bobinadoras y rebobinadoras. Las características comunes de estas máquinas de postprocesamiento son que el material es desbobinado con una desbobinadora, procesado de una manera deseada y rebobinado con una rebobinadora.

El aumento de las velocidades de las máquinas de papel y las correspondientes máquinas que producen una banda continua de material también produce presión para aumentar las velocidades de los dispositivos de postprocesamiento y para minimizar los tiempos de parada. Un punto problemático en los dispositivos de postprocesamiento está asociado con el funcionamiento de las desbobinadoras durante una rotura de la banda de material. La situación es pronunciada especialmente en bobinadoras que hacen carretes personalizados, esto es, carretes más pequeños pedidos por el cliente, que los carretes de la máquina. En un carrete de máquina, el papel o el correspondiente material tiene la anchura de la máquina de producción, y la anchura es cortada en carretes más estrechos y más pequeños pedidos por el cliente utilizando una bobinadora.

Varios carretes personalizados se obtienen normalmente de un carrete de máquina, es decir, la desbobinadora de la bobinadora debe ser detenida varias veces durante un carrete de máquina para quitar los carretes personalizados terminados y para comenzar unos nuevos. Aunque las velocidades de la bobinadora sean grandes, las sueltas de carretes personalizados de ellas ralentizan la velocidad media. Si se produce una disfunción que detiene el funcionamiento de la bobinadora, la bobinadora puede llegar a ser una parte que ralentiza la producción de la papelera.

Un problema en los dispositivos de post-procesamiento está asociado con la detención del carrete de máquina de una desbobinadora durante una rotura de la banda. El material es desbobinado de la desbobinadora a gran velocidad y, en una situación normal, el material es bobinado con una rebobinadora después del procesamiento. Si la banda se rompe entre la desbobinadora y la rebobinadora, el material de desbobinará en el suelo del vestíbulo de la fábrica. Gran parte del material que se desbobina a gran velocidad se acumula rápidamente en el suelo y, antes de reiniciar la producción, este material debe ser recogido del suelo. Cuando se detecta una rotura de la banda, la desbobinadora es detenida lo más rápidamente posible para minimizar el tiempo de interrupción y la pérdida de material.

La detención de desbobinadoras durante situaciones de rotura de la banda se hace de acuerdo con la técnica anterior utilizando un freno mecánico a su plena capacidad. Además, se utiliza un motor para la desaceleración cuando el par de desaceleración supera la capacidad del freno mecánico. El par de desaceleración proporcionado por el motor está limitado de tal manera que el par total de desaceleración no supere los límites de la mecánica del sistema. Un freno mecánico es un equipo obligatorio definido por estándares, con el que se hace que un carrete de máquina en una desbobinadora permanezca sin rotar y el carrete de máquina pueda ser detenido en un tiempo específico.

Un problema con el freno mecánico, en particular, es la detención de la desbobinadora a altas velocidades de rotación. El freno mecánico desacelera con un par fijo de desaceleración, de modo que a altas velocidades de rotación la potencia utilizada en la desaceleración daña fácilmente el freno mecánico y lo hace inutilizable. El freno mecánico tampoco puede ser ajustado de una manera simple de modo que la potencia de desaceleración pueda ser aumentada o ser disminuida durante la desaceleración. De este modo, una rotura de la banda puede provocar una parada larga, cuando los frenos de la desbobinadora se quedan inutilizables durante una desaceleración.

En la desaceleración, los frenos mecánicos transforman la energía vinculada al carrete de máquina en calor que calienta los frenos. Este calentamiento de los frenos también puede causar un peligro de fuego, ya que el material se suelta de manera incontrolada de la desbobinadora, por lo que el papel seco o algo similar puede entrar en contacto con los frenos calentados.

Breve descripción de la invención

Un objetivo de la invención es desarrollar un método y un aparato que implementa el método de tal manera que se resuelven los problemas mencionados anteriormente. El objetivo de la invención se consigue con un método y un aparato que se caracterizan por lo que se indica en las reivindicaciones independientes. Realizaciones preferidas de la invención se establecen en las reivindicaciones dependientes.

La invención se basa en reemplazar tan extensamente como sea posible la desaceleración hecha con frenos mecánicos por una desaceleración de motor y en utilizar el freno mecánico sólo cuando sea necesario a velocidades inferiores a un régimen dado de velocidad. La inercia y la velocidad de rotación del carrete de máquina o algo parecido en la desbobinadora se conoce continuamente, de modo que puede calcularse el par de desaceleración necesario para detener el carrete en un tiempo necesario. De una manera correspondiente, también puede calcularse el par obtenido de desaceleración que depende de la situación de funcionamiento del motor, si necesario.

La solución de la invención proporciona la ventaja de que la situación de desaceleración es más fácil de controlar, porque el par de desaceleración proporcionado con un motor puede ser ajustado según sea necesario. Además, la invención proporciona una utilización mejorada de la energía, porque la energía almacenada en el sistema mecánico rotatorio puede ser devuelta a la red de suministro mediante un convertidor de frecuencia.

Además, como los frenos mecánicos no son cargados tanto como en el método conocido de desaceleración, se disminuyen los problemas relacionados con el desgaste y el calentamiento de los frenos mecánicos, y de este modo la capacidad del dispositivo en el que se encuentra la desbobinadora aumenta debido al reducido número de paradas de mantenimiento. Gracias a los frenos mecánicos que no se calientan tanto, también mejora la seguridad contra fuegos.

Breve descripción de las figuras La invención se describirá ahora con más detalle mediante unas realizaciones preferidas y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 muestra un ejemplo del principio general de un accionamiento eléctrico con respecto a una máquina de post-procesamiento de papel;

La Figura 2 es una representación gráfica de la inercia del carrete de máquina como una función del diámetro del carrete de máquina;

La Figura 3 es una representación gráfica del par de desaceleración necesario como una función de la velocidad de rotación del carrete de máquina;

La Figura 4 es una representación gráfica de una manera de desaceleración según la invención; y La Figura 5 es un ejemplo de los valores máximos del par utilizado en la desaceleración como una función de la velocidad de rotación del carrete de máquina.

Descripción detallada de la invención La Figura 1 muestra el principio de un accionamiento eléctrico con respecto a una máquina de post-procesamiento relacionada con la fabricación de papel. Esta máquina de post-procesamiento se muestra sólo con respecto al accionamiento eléctrico de tal manera de que la máquina de post-procesamiento sólo se muestran las piezas que son necesarias para describir la invención.

La Figura 1 muestra en particular una desbobinadora 1, en la que se coloca un carrete 2 de máquina obtenido de una máquina para fabricar papel. Un motor 4 y un freno mecánico 3 se sujetan al eje del carrete de máquina. El motor 4 es controlado por un inversor 5 que recibe su suministro de un sistema... [Seguir leyendo]

1. Un método para la desaceleración de un carrete de máquina controlado por inversor en una máquina para fabricar papel, el método comprende las etapas de detectar una rotura en una banda de papel del carrete de máquina, determinar la inercia del carrete de máquina, determinar continuamente la velocidad angular del carrete de máquina, determinar continuamente el par necesario para desacelerar el carrete de máquina sobre la base de la inercia y la velocidad angular con el fin de detener el carrete de máquina en un tiempo predefinido, desacelerar eléctricamente el carrete de máquina para detenerlo, caracterizado por utilizar un freno mecánico, cuando la velocidad de rotación del carrete de máquina es más baja que la velocidad de rotación predefinida y cuando el par conseguido por la desaceleración eléctrica es demasiado bajo para detener el carrete de máquina en el tiempo predefinido.

2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado por determinar continuamente la inercia del carrete de máquina durante la desaceleración.

3. Un método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por desacelerar eléctricamente el carrete de máquina utilizando el mayor par posible disponible.

4. Un método según la reivindicación 1, 2 o 3 caracterizado porque el método comprende la etapa de determinar continuamente la magnitud del par de desaceleración obtenido por desaceleración eléctrica.

5. Un método según la reivindicación 4, caracterizado porque el método también comprende las etapas de limitar el par de desaceleración obtenido por desaceleración eléctrica, cuando el par instantáneo de desaceleración supera un límite establecido para la mecánica del sistema.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, caracterizado porque el método comprende las etapas de determinar, después de que la banda de papel del carrete de máquina se haya roto, la energía vinculada al movimiento rotatorio del carrete de máquina sobre la base de la velocidad angular y la inercia del carrete de máquina,

determinar la cantidad de energía que se obtiene por desaceleración eléctrica, comparar las cantidades de energía determinadas anteriormente, y determinar la necesidad de utilizar un freno mecánico, cuando la cantidad de energía obtenida por desaceleración eléctrica es más pequeña que la energía vinculada al movimiento rotatorio.

7. Un método según la reivindicación 6, caracterizado porque el método también comprende la etapa de determinar el momento de utilizar el freno mecánico sobre la base de la comparación de las cantidades de energía.

8. Un aparato para desacelerar un carrete (2) de máquina controlado por inversor en una máquina para fabricar papel, el aparato comprende un freno mecánico (3) adecuado para desacelerar el carrete de máquina, el aparato comprende

unos medios para detectar una rotura de una banda de papel del carrete (2) de máquina, unos medios para determinar la inercia del carrete (2) de máquina, unos medios para determinar continuamente la velocidad angular del carrete de máquina, unos medios para determinar el par necesario para desacelerar el carrete de máquina sobre la base de la inercia y la velocidad angular con el fin de detener el carrete de máquina en un tiempo predefinido, unos medios (4, 5, 6, 7) para desacelerar eléctricamente el carrete de máquina para detenerlo, caracterizado por unos medios para utilizar el freno mecánico (3) , cuando la velocidad de rotación del carrete (2) de máquina es más baja que la velocidad de rotación predefinida y cuando el par conseguido por la desaceleración eléctrica es demasiado bajo para detener el carrete de máquina en el tiempo predefinido.

9. Un producto de programa informático que comprende un código de programa informático, cuya ejecución en un ordenador hace que el ordenador realice las etapas de detectar una rotura en una banda de papel del carrete de máquina, determinar la inercia del carrete de máquina, determinar continuamente la velocidad angular del carrete de máquina, determinar continuamente el par necesario para desacelerar el carrete de máquina sobre la base de la inercia y la velocidad angular con el fin de detener el carrete de máquina en un tiempo predefinido, generar una señal para desacelerar eléctricamente el carrete de máquina para detenerlo, caracterizado por generar una señal para utilizar el freno mecánico, cuando la velocidad de rotación del carrete de máquina es más baja que la velocidad de rotación predefinida y cuando el par conseguido por la desaceleración eléctrica es demasiado bajo para detener el carrete de máquina en el tiempo predefinido.