Velocità costante fondamentale per garantire la qualità

Filatura di fibre sintetiche

Gli inverter di Yaskawa garantiscono un'elevata sicurezza di processo nella produzione di fibre sintetiche.

Nella produzione di fibre e filati termoplastici è necessario garantire che i parametri chiave rimangano coerenti e all'interno di stretti limiti di tolleranza per lunghi periodi di tempo. Ciò vale, tra l'altro, per gli azionamenti per le coclee di estrusione, le pompe per la filatura dei singoli filamenti, le stazioni di raffreddamento, testurizzazione e stiro, nonché le macchine avvolgitrici. Grazie alle loro proprietà speciali, il produttore di macchine tessili SwissTex utilizza gli inverter Yaskawa per controllare la velocità di azionamento nelle sue applicazioni.

Quando i tessuti vengono utilizzati in applicazioni tecniche, le fibre sintetiche sono preferibili per via delle loro proprietà speciali. I tessuti sono utilizzati in una varietà di settori, da cinture di sicurezza, teloni, paracadute e airbag a tappeti pesanti per edifici e interni di veicoli e le maglie di rinforzo utilizzate in pneumatici e nastri trasportatori. Il vantaggio dell'utilizzo di fibre sintetiche è che le loro proprietà possono essere modificate durante il processo di produzione. Tali tessuti possono quindi essere adattati per soddisfare le esigenze specifiche previste dal caso d’uso.

Sistemi completi sofisticati

Con sede a Winterthur, nella Svizzera orientale, SwissTex è un produttore globale di macchine per la filatura di fibre sintetiche. In qualità di fornitore di sistemi, l'azienda sviluppa tecnologie di processo e realizza sistemi completi che soddisfano i requisiti dell'operatore: ciò include gli estrusori, le teste di filatura, le trafilatrici, le stazioni di testurizzazione e le macchine avvolgitrici utilizzate nella produzione di filati. Gli impianti dell'azienda sono utilizzati per produrre fibre e filati da materiali termoplastici come poliammide (PA), polipropilene (PP) e poliesteri (ad esempio PET). Un estrusore fonde il granulato di plastica; la massa fusa viene quindi pressata attraverso filiere utilizzando pompe dosatrici. I sistemi sono regolati per adattarsi al materiale termoplastico utilizzato e sono progettati in modo che i singoli filamenti vengano raffreddati ad aria prima di essere scaricati verticalmente verso il basso. Successivamente vengono combinati in fili di fibre o filati. A seconda della struttura del sistema, due o più fili di fibre corrono in parallelo: in questo modo è possibile produrre filati multicolori utilizzando fibre di diversi colori. Il filo viene quindi alimentato in una macchina da stiro attraverso diversi dispositivi che si muovono a diverse velocità tirando meccanicamente il filo e conferendogli le proprietà desiderate. Il filato per tappeti subisce quindi un processo di testurizzazione. Al termine del processo, gli avvolgitori automatici creano rocche di filato.

Inverter per tutte le specifiche di azionamento

In ogni fase della produzione, è fondamentale che i parametri, una volta ottimizzati e impostati, vengano mantenuti entro limiti rigorosi per un lungo periodo di tempo. Questo dipende in particolare dagli azionamenti elettrici in diverse stazioni. Gli estrusori, ad esempio, possono avere motori AC con una potenza compresa tra 30 kW e 150 kW. Per impostare e mantenere velocità precise indipendentemente dal carico, il produttore di macchine tessili controlla i suoi motori utilizzando gli inverter Yaskawa delle serie A1000, V1000 e T1000.

Queste unità hanno ottenuto tutte le approvazioni, licenze e certificati di ispezione elettrici ed elettromagnetici internazionali, inclusi cUL, UL e CE. Questo è fondamentale per un'azienda come SwissTex perché le macchine per la filatura dalla Svizzera vengono esportati in tutto il mondo. Inoltre, l'ampio portafoglio di prodotti Yaskawa comprende unità progettate per l'intera gamma di potenza da 0,5 kW a 630 kW. Ciò consente all’azienda di acquistare gli inverter per tutti gli azionamenti delle loro macchine per la filatura di fibre sintetiche da un unico produttore. A seconda del design del sistema, ciò potrebbe significare fino a 60 unità in ogni impianto di produzione. Come mostra SwissTex, concentrandosi su un unico produttore, è possibile semplificare la logistica dell'acquisto della tecnologia di azionamento. Questo approccio riduce al minimo i costi e la manodopera coinvolti nella pianificazione del progetto, nella progettazione e nella logistica dei pezzi di ricambio. Consente inoltre di raggiungere un elevato livello di efficienza in un mercato fortemente influenzato dai fattori di costo. Per gli operatori di filatoi, un altro vantaggio importante è che i pezzi di ricambio sono disponibili in breve tempo quando richiesto.

Facile messa in servizio e sostituzione con parametri soft

Un'altra caratteristica vantaggiosa degli inverter Yaskawa è il software evoluto, specifico per ogni applicazione. Ciò consente agli operatori di impostare parametri variabili per le funzioni dell'unità in un'ampia gamma di aree. Gli inverter possono quindi essere regolati per soddisfare diversi requisiti di processo. Con efficienti funzioni di autotuning, le unità determinano automaticamente i parametri del motore necessari, garantendo così un controllo del motore e caratteristiche di funzionamento ideali. Come ulteriore vantaggio, le unità possono essere programmate in modo rapido, semplice e sicuro utilizzando un dispositivo di memoria rimovibile (chiavetta USB, laptop o unità di copia); possono anche essere programmati in modo completamente automatico tramite un'interfaccia di comunicazione. Ciò riduce sia i costi sia le possibili fonti di errore nell'avvio e nella produzione. Nell'improbabile caso in cui l'unità di un cliente debba essere sostituita, anche questa operazione può essere eseguita in modo rapido, semplice e sicuro grazie a una morsettiera brevettata. Non è necessario programmare la nuova unità perché i parametri sono memorizzati su questa morsettiera. Poiché ciò riduce notevolmente i tempi di inattività ed è dunque un fattore importante per raggiungere l'efficienza, in particolare per sistemi costosi come i filatoi, che sono in senza interruzioni 24/7.

Sincronizzazione eccezionale

SwissTex utilizza anche gli inverter Yaskawa A1000 e V1000 per i motori di azionamento collegati ai dispositivi da stiro. Per velocità di lavorazione della fibra di 4000 m/min o superiori, la velocità di ciascun elemento deve essere regolata in modo che non si discosti dal parametro impostato di oltre 1 m/min. Per gli azionamenti dei rulli di stiro deve essere possibile sincronizzare i singoli azionamenti con estrema precisione in modo che rimangano perfettamente coordinati. Solo in questo modo è possibile generare le forze di trazione necessarie tra i rulli. Per risparmiare energia, i bus CC degli azionamenti condividono un collegamento elettrico. La potenza degli azionamenti alimentati dal generatore può quindi essere trasferita agli altri azionamenti. Al giorno d'oggi, è possibile ottenere la qualità necessaria del filato mantenendo proprietà costanti - come il diametro del filamento e la resistenza alla trazione - solo quando la velocità degli azionamenti elettrici è controllata con estrema precisione. Ciò vale anche per le roccatrici che imbobinano il filo dopo che è stato prodotto. In questa fase della produzione, è fondamentale che la velocità dei fusi sia costantemente regolata in linea con l'aumento del diametro del filato in roccatura. Gli inverter Yaskawa sono perfettamente adatti a questo compito poiché mantengono sempre con precisione il profilo di velocità impostato. Le roccatrici attuali vengono commutate in modo completamente automatico senza interrompere la produzione di filato.

Sicurezza di processo grazie alla configurazione con CANopen

Un altro motivo per cui i tecnici di SwissTex hanno scelto gli inverter delle serie V1000 e A1000 è stata la loro tecnologia universale. I segnali provenienti da sensori esterni, ad esempio, possono essere immessi tramite I/O digitali e analogici o interfacce standard per controllare le unità. I tecnici di SwissTex utilizzano il bus di campo CANopen per trasferire i dati tra gli azionamenti dell'inverter e il controllore centrale della macchina. Ciò presenta una serie di vantaggi durante l'installazione dell'inverter e, se applicabile, durante la sostituzione dell'unità. All'accensione, il controllore centrale trasmette agli inverter il set completo di parametri specifici dell'azionamento. Ciò aumenta l'affidabilità del processo e riduce i tempi morti in caso di problemi tecnici. Non solo elimina la necessità di un'elaborata configurazione dei parametri, ma impedisce anche al personale di causare malfunzionamenti azionando accidentalmente o senza autorizzazione i display di controllo sugli inverter.

Come riporta SwissTex, gli inverter Yaskawa hanno fornito prestazioni eccellenti per oltre sette anni. SwissTex elogia anche il servizio clienti e il supporto tecnico fornito da Yaskawa quando gli inverter sono stati integrati nell'ambiente meccanico e di controllo. Inoltre, SwissTex è fermamente convinta che le unità Yaskawa funzionino in modo affidabile in tutto il mondo anche nelle condizioni operative più difficili.

Risultati

• Riduzione dei costi e miglioramenti del processo logistico utilizzando un unico fornitore per tutti i componenti di azionamento
• Ampia gamma di prodotti con potenze da 0,5 a 630 kW
• Facilità di configurazione e di manutenzione
• Sincronizzazione eccezionale
• Processo affidabile grazie alla configurazione con CANopen