L’industria cartaria ha la sua problem solver

È dagli anni ’90 che Fae ha improntato la propria attività sulla “Customer Satisfaction”. Lo studio di fattibilità dei problemi posti dal mercato l’ha portata a maturate importanti esperienza in ogni ambito industriale tra cui spiccano le applicazioni e soluzioni studiate per l’industria cartaria.

di Fabrizio Garnero

Fae nasce nel 1976 da un’iniziativa di Agostino Farruggia che aveva già maturato una decennale esperienza in aziende multinazionali europee nel settore dei componenti elettromeccanici ed elettronici. Dopo un breve periodo, rivolto alla rivendita di prodotti in qualità di distributore autorizzato di primarie aziende nazionali ed estere, Fae si preoccupa di gestire l’importazione e la vendita esclusiva di nuovi componenti innovativi come i fotosensori e le fibre ottiche, i sensori a ultrasuoni, gli encoder e i contatori digitali, i laser di misura, i sensori di flusso i pirometri e le telecamere lineari, unitamente ad un’ampia gamma di strumenti digitali per la valorizzazione di grandezze elettriche e fisiche.
A partire dagli anni ’90 l’orientamento di Fae, improntato al “Customer Satisfaction”, si rivolge allo studio di fattibilità dei problemi posti da un mercato sempre più esigente. Nascono così le soluzioni chiavi in mano comprendenti non solo i sensori ma anche sistemi completi di interfacce hardware e software e di dispositivi meccanici atti a soddisfare le esigenze più spinte relative alle applicazioni negli ambienti più gravosi, come nell’industria siderurgica, nelle cementerie, nell’industria agroalimentare, chimica, farmaceutica e nell’industria cartaria. Proprio a quest’ultima ci rivolgiamo con questo articolo in cui descriviamo alcune applicazioni sviluppate ad hoc da FAE.

Misura del diametro di bobine
Parlando di applicazioni nell’industria cartaria occorre partire dalla misura di precisione del diametro di rotoli in svolgimento o avvolgimento su macchine di lavorazione e produzione carta, ambito per il quale possono essere utilizzati i laser LS111FA. Questi laser ad alta precisione con connessione seriale oltre che col classico 4-20 mA, sono perfetti per la misura del diametro delle bobine fino a precisioni del millimetro, senza distinzioni di colore.
Come si può notare dalle foto sottostanti, i sensori installati in zona centrale di svolgitori, permettono di misurare la bobina in svolgimento permettendo il cambio automatico al volo con precisione millimetrica, permettendo di recuperare quanto più prodotto possibile alla produzione. Con un comando esterno è possibile “accendere” il laser permettendone così un utilizzo in massima sicurezza evitando rischi per il personale, per quanto sia bassa la pericolosità del sensore stesso.
Altro uso del laser LS111FA, anche se non di sicurezza ma di controllo, è quello della verifica della distanza tra carriponte che scorrono sulle stesse vie di corsa. Questi sensori permettono di anticipare il fermo dei carriponte impedendone la collisione.

Rilevamento presenza carta su tappeto di vario colore
Su alcune macchine di taglio a formato della carta, un problema sentito è quello dell’identificazione dello spazio fra i fogli prima della cassa aspirante di sormonto. I fogli usciti dal gruppo di taglio normalmente viaggiano a velocità fino a 400 m/min su di un tappeto a trama (come quello delle tele formatrici delle macchine continue).
Questo tappeto ha un suo colore che una normale fotocellula deve distinguere dal colore del foglio di carta che vi scorre sopra. Normalmente se la carta è sempre bianca un normale sensore di colore ovvierebbe al problema. Ma se la carta è, in base alle partite, di colore diverso, dalle tonalità da bianco al nero, un sensore di colore viene normalmente tarato per distinguere la tonalità del foglio da quella del tappeto. Con continue variazioni del colore del foglio sarebbe necessario tarare di continuo la fotocellula. Utilizzando un FMS18-34U con fibra a barriera L3 FAE ha ovviato al problema sfruttando la semi trasparenza del tappeto a trama. La fotocellula è installata all’esterno della macchina, mentre la fibra tramite guide di sostegno viene installata col proiettore sotto il tappeto e il ricevitore al di sopra a distanza di 15 cm fra loro.
La luce infrarossa attraversando il tappeto viene interrotta dal passaggio su di esso del foglio di carta. Lo scorrere del tappeto non impedisce all’infrarosso di attraversarlo, anche in velocità. Essendo il sistema a barriera, il colore del foglio non influisce sul funzionamento.

Controllo rottura carta in seccheria
Un problema molto sentito in una cartiera è il controllo di “rottura carta” sulle macchine continue. Soprattutto nelle seccherie e nelle zone molto umide il problema è normalmente di difficile soluzione.
Nelle seccherie, infatti, l’alta temperatura di lavoro (fino a 120 °C) non consente di installare normali sensori con elettronica integrata dato che gli stessi normalmente non possono lavorare a temperature superiori ai 60 °C. Un sistema che era in uso era quello di raffreddare i sensori fotoelettrici che normalmente si usavano, con piastre di raffreddamento ad acqua o ad aria compressa. Questo sistema con il passare degli anni ha però evidenziato alcuni problemi. Quelli con raffreddamento ad acqua con il tempo a causa della temperatura comportavano la precipitazione dei carbonati disciolti nell’acqua e il conseguente intasamento del raffreddatore con successivo surriscaldo del sensore. In altri casi la piastra si forava causando sgocciolamento d’acqua che spesso rovinava il prodotto finito. Quelli ad aria compressa erano soggetti comunque a intasamento della piastra causa lo sporco che circola nel circuito dell’aria e soprattutto è un sistema ad alto consumo energetico, dato che l’aria utilizzata è a perdere e si conoscono i costi per la produzione di aria compressa.
Nelle zone umide dove il vapore acqueo è in sospensione il deposito sulla parte frontale dei sensori causa ponti ottici tra emettitore e ricevitore, causandone l’intempestivo intervento. Con il sensore FMS30-34U abbinato a una fibra ottica reflex R12 lunga 5 m, FAE, anche in questo caso, è riuscita a ovviare al problema. Nelle seccherie, il sensore posto in zona più fresca rispetto alla fibra e tarato opportunamente, permette l’individuazione della carta a circa 25 – 30 cm di distanza, anche se di diverso colore. La fibra ottica, infatti, resistendo a temperature fino a 250 °C e grazie alla sua flessibilità d’installazione viene fissata in prossimità del passaggio carta in una zona dove non vi è rischio di riflessione dei cilindri di seccheria. Nelle zone umide la resistenza ai vapori, al calore, la ridotta dimensione della testina di lettura e la potenza ottica del sensore permettono al sistema di essere insensibile al deposito di acqua e di lavorare tranquillamente.