La filatura è notevolmente semplificata

Nel continuo miglioramento delle sue macchine per la filatura a rotore, il produttore di macchine tessili Rieter Spinnereimaschinen GmbH di Ingolstadt si è focalizzato soprattutto sugli azionamenti. La materia prima utilizzata nella filatura a rotore, il nastro di alimentazione, viene aspirata nell'apertura tramite l'alimentazione. Qui il nastro è separato in singole fibre dal rullo di apertura, filate poi in un unico filo tramite il rotore nell'unità di filatura. Il rapporto tra le velocità di alimentazione e di prelievo determina lo spessore del filato, mentre la sua torsione è dettata dalla velocità del rotore. Successivamente il filato passa alla fase di avvolgimento della confezione. In questo caso, il filato deve essere avvolto secondo un modello molto specifico per garantire una qualità della confezione che consenta una semplice ulteriore lavorazione o un semplice svolgimento durante i processi successivi.

Azionamenti intelligenti

Fino a pochi anni fa, la filatrice a rotore Rieter presentava solo quattro inverter: due per le trasmissioni a rotore, uno per l'alimentazione e uno per l'estrazione. Gli azionamenti come quelli per i rulli di apertura o per l'estrazione funzionavano in modo dipendente dai principali. Il sistema di avvolgimento e di traslazione della confezione era meccanicamente collegato alla trazione mediante riduttori e pulegge, pertanto, se la macchina doveva essere utilizzata per produrre un filato completamente diverso o avvolgimenti di diverse larghezze, erano necessarie revisioni al meccanismo.

Tuttavia, di fronte alla crescente domanda di macchine più lunghe, dotate di  un maggior numero di teste di filatura e maggiore velocità e flessibilità, l'azienda ha dovuto studiare nuovi concetti di azionamento. Il risultato è una rete di azionamenti con drive ad inverter intelligenti che svolgono parte delle attività di controllo. Le macchine odierne sono dotate di fino a 19 inverter della serie T1000 di Yaskawa. Queste unità sono collegate tramite CANopen e collegate al sistema di controllo della macchina. L'azionamento dell’unità di prelievo funge da master con l'alimentazione e il rotore in esecuzione a rapporti specifici e variabili rispetto all’unità master stessa insieme al sistema di avvolgimento e traslazione. Queste unità dispongono anche di un controllo anti-patterning per l'unità di prelievo, garantendo così una costruzione ottimale del rocchetto. La sequenza anti-patterning è sincronizzata in entrambe le unità. Le macchine particolarmente lunghe presentano anche la separazione longitudinale in parti specifiche del sistema, come l'alimentazione e il prelievo, e le sezioni separate meccanicamente sono azionate da singoli inverter sincronizzati.

Interazione complessa

Ciò che rende questo sistema particolarmente intelligente è che la complessa interazione tra gli inverter, compresa la sincronizzazione dell'avvolgimento del pacchetto, non richiede alcun controllo esterno. In stretta collaborazione con Yaskawa, il firmware degli inverter è stato modificato in modo tale che alle unità debbano essere forniti solo i valori di riferimento per lo stiro, la torsione del filo, la costruzione del pacchetto, ecc., e il resto viene eseguito automaticamente.

Anche nel caso di una breve interruzione di corrente, un sistema di controllo appositamente sviluppato negli inverter T1000 di Yaskawa garantisce la continuità della produzione: una caratteristica particolarmente utile se si considera che un arresto incontrollato della macchina comporta la rottura di tutti i filati. Inoltre, il riavvio della produzione di 500 punte di filatura richiede una notevole quantità di tempo, anche con l'aiuto di quattro robot addetti al loro ripristino.

Anche gli azionamenti nella filatrice a rotore offrono significativi vantaggi: grazie alla loro eccezionale affidabilità e durata, i guasti all'azionamento e i conseguenti fermi di produzione sono praticamente un ricordo del passato. Inoltre, con velocità di prelievo aumentate fino a 350 m/min per punto di filatura, sono garantiti massimi livelli di produttività. Non solo: sono stati apportati miglioramenti in caso di perdita di potenza e il passaggio alla produzione di un nuovo filato ora richiede solo alcune regolazioni dei parametri del controllore della macchina, mentre le parti meccaniche rimangono invariate. Le parti soggette ad usura come i nastri sono state sostituite con sistemi elettronici, riducendo significativamente le necessità di manutenzione, aumentando la produttività e i tempi di funzionamento della macchina.