WALLMASTER Sistemas de medición y de regulación para tubos extrusionados – medianos y grandes Diámetro interior y exterior / Espesor de pared

• PE • PVC • PEX • CPVC • Tubos especiales

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Soluciones de medición y de regulación en línea

La exigencia a los fabricantes de tubos de plástico de una mejora en la calidad del producto y en el registro de los datos, sigue creciendo de tal forma que cada vez son más necesarios los sistemas de medición y regulación. Afortunadamente, los sistemas UMAC® WALLMASTER de Zumbach proporcionan los resultados y la capacidad que permiten a los fabricantes superar las exigencias de calidad de su industria, ofreciendo al mismo tiempo una herramienta de proceso que permite regular mejor la producción. WALLMASTER Calibrado del ultrasonido

Pantalla repetidora

Regulación del núm. de rev. del tornillo

Impresora

Regulación de la presión del aire

Regulación

UMAC ® CI

ODAC ® Medición del diámetro y de la ovalidad

Válvula servo para el vacío

Sistema gravimétrico de medición del caudal de masa y del peso

UMAC ® Escáner del espesor de pared

Reducción del tiempo de puesta en marcha – Disminución de desperdicios Con mediciones que se toman directamente después del husillo calibrador en la ubicación "A", el operario obtendrá una imagen inmediata del centrado del producto. Esta rápida respuesta es inestimable cuando se tiene en cuenta la cantidad de desperdicios producidos durante la puesta en marcha de una producción típica. Aunque estos desperdicios pueden ser reciclados en determinados casos, el coste de este procesado llega a ser muy caro. Sin la posibilidad de medir en la primera cámara de vacío, las únicas opciones serían hacerlo después del primer depósito de vacío o, en muchos casos, en el final de la línea. En ambos casos, hay un retraso notable en la obtención de lecturas después de que se realiza cada ajuste del centrado.

Ubicación "B"

Ubicación recomendada "A"

Suponiendo que se necesiten cinco ajustes de centrado para estar dentro de la especificación, la disposición de la izquierda demuestra que la ubicación "A" produciría 4 m de desperdicios de puesta en marcha, mientras que la ubicación "B" produciría 154 m. Esto daría lugar a un ahorro de 150 m por cada puesta en marcha de la línea.

En líneas más lentas también se debe tener en cuenta el tiempo de producción perdido. En una línea para tubos de gran diámetro puede costar más de 8 horas fabricar 150 m de tubo.

Ubicación "C", no recomendada

La ubicación "C" no se debería utilizar para medir, ya que las mediciones no serían fiables. Como las mediciones por ultrasonidos están sujetas a cambios de la temperatura, este lugar puede ver drásticos cambios de temperatura a lo largo del perfil del tubo. Esto se debe a fluctuaciones en la temperatura del agua de enfriamiento y a la inestabilidad del caudal.

Ejemplo de cálculo de ahorros Producto 6" SDR11 Peso 7.44 kg / m Coste del HDPE $ 1.35 / kg Coste del HDPE $ 10.00 / m Ahorro por puesta en marcha basado en el ejemplo anterior (150 m ahorrados) $ 1.500 / puesta en marcha Estimando 2 puestas en marcha a la semana por 52 semanas, el ahorro anual sería $ 156.000 / año 2

Ahorro de materia prima, gracias a la regulación en circuito cerrado

Cuando se consideran los ahorros de materia prima además de la reducción de desperdicios durante la puesta en marcha, se debe tener en cuenta la cantidad de material que se desperdicia al fabricar un tubo sobredimensionado. Hay dos razones principales para esto: A. La dimensión del producto es "acolchada" por el operario para garantizar que no e incumple el espesor de pared mínimo durante las fluctuaciones normales del proceso. B. La desviación estándar del proceso es tal que se necesita un espesor de pared nominal más alto

Midiendo a la salida del husillo calibrador, el reguldor puede mejorar las dos situaciones arriba mencionadas. Como el sistema mide tan cerca de la extrusora (o sea en el lugar de cambio de dimensiones), el sistema puede reaccionar inmediatamente a las fluctuaciones normales del proceso. La tecnología Sigma Expert de Zumbach es fundamental para reducir la desviación estándar al mínimo. Con la capacidad de medir y reaccionar tan rápidamente, podemos mejorar considerablemente la desviación estándar.

Una vez reducida la desviación estándar, puede ser puesto en servicio nuestro piloto CPK. El CPK-Pilot supervisa de forma continua esta desviación estándar y ajustará el valor de consigna nominal en la línea a un valor mínimo que garantice que no se incumpla la pared mínima. El resultado directo es una reducción significativa de materia prima. Ejemplo de cálculo del ahorro Consumo anual de HDPE 4% de reducción de material

1'800'000 kg 72'000 kg $ 1.35 / kg

Coste del HDPE Ahorro anual por reducción de materia prima

$ 97.000

Ahorro anual por reducción de desperdicios durante la puesta en marcha

$ 156.000

Ahorro anual total

$ 253.000

Aseguramiento de la calidad y administración del proceso mejorados La estadística y la recogida de datos incorporadas son de mucha utilidad para registrar información de cada bobina o orden de producción de tubos. Los datos se pueden imprimir localmente, guardar en un dispositivo de memoria USB y/o guardar en la red de planta a través de nuestro software USYS Data Log. Los gráficos estadísticos se pueden visualizar en la estación de trabajo local o verse a través de la red local utilizando el USYS Web Server. Director de producción

Control de calidad

Departamento de expedición

Planificación de la producción

Por ejemplo • El departamento de control de calidad puede ver los gráficos de SPC • El director de producción puede ver las tendencias en tiempo real • El departamento de expedición puede ver los informes de los lotes (bobinas) de producción 3

El USYS Web Server permitirá a varios usuarios acceder a las pantallas USYS a pie de planta simplemente usando el navegador web en un PC.

Adquisición de datos, procesado y visualización USYS 8100 WALLMASTER

Robusta unidad de adquisición de datos, procesado y visualización. El USYS 8100 WALLMASTER ofrece una solución de hardware completa en un paquete. Se ofrece en versión con o sin pantalla táctil, con teclado incorporado, entrada para teclado y puertos USB (frontal y trasero). Completo con conexión Ethernet, RS-232/-422, y puerto de impresora paralelo. Se dispone de diversos módulos de E/S para alarmas, control, entradas analógicas de proceso y salidas analógicas. Teclas específicas a la función

Desplácese con el cursor para ver el máximo, mínimo, promedio etc. del parámetro regulado

Teclas de navegación y de movimiento del cursor

Valor del parámetro que se está controlando/regulando

Seleccione el número en el teclado numérico o desplácese con las teclas del cursor para ver información específica del instrumento identificado en la disposición de la línea.

"Gráfico de tendencia" del parámetro regulado

En estas ventanillas se ve el estado y el valor del parámetro activo

Teclado numérico Interruptor principal

Teclas de función de acceso directo

Nombres de las teclas de acceso directo

Tecla de cambio de modo entre el modo de operador y el modo de configuración

Representación de la línea (configurable por el usuario)

Visualización de la sección transversal de un producto con varias capas

Tecla de información del sistema

Visualización en forma de barras de todos los espesores de pared

Conexión USB

Conector para teclado alfanumérico (conector DIN para teclado compartible AT)

Definición simplificada de capas

UMAC® CI Procesamiento de señal avanzado El UMAC® CI de Zumbach incluye capacidades de procesamiento de señal avanzadas para utilizar cuando se miden productos más complejos que incluyen filtros de nivel y multitraza de ruido y un modo de operación especial para espesores de pared muy delgados. Para aplicaciones específicas se puede utilizar un modo de medición a alta velocidad (SHR = Super High Rate) para muestrear un producto a una frecuencia de 15.000 mediciones por segundo.

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Principio de la medición por ultrasonidos Se basa en el principio "impulso-eco". Un cristal piezoeléctrico es excitado por un corto impulso eléctrico. El cristal convierte la energía eléctrica en energía mecánica, es decir en vibraciones acústicas. Cuando estas vibraciones acústicas encuentran una diferencia en el medio de propagación (por ejemplo cuando pasan de agua a un material sintético), una parte de ellas se refleja en el cristal (eco). Espesor de pared = Velocidad del sonido en el material x t2

x 1 2

Eco 1 Eco 2

Eco 1 Pulso de excitación

t2

Eco 2

Software robusto y de fácil uso Software estable y robusto con sistema operativo incorporado. Ejecutamos nuestro software desde un disco flash para suprimir los discos duros, que pueden fallar en ambientes industriales. De esta manera hay un control total sobre los recursos del sistema para impedir las caídas que se ven frecuentemente en otros sistemas operativos. Disco flash

Zumbach SmartWall® La medición por ultrasonidos de espesores de pared Zumbach utiliza el algoritmo inteligente SmartWall® para analizar, configurar y optimizar, de forma dinámica, todos los parámetros de la señal durante la preparación de cada orden de producción, liberando al operario de las suposiciones. Ventajas • Optimización totalmente automática de la señal ajustando todos los parámetros fundamentales para garantizar una medición ultrasónica fiable del espesor de pared.

Funcionamiento El sistema analiza la traza del eco original para encontrar y evaluar la posición y polaridad del eco.

La velocidad del sonido en el material se calcula basandose digital (DSP) en tiempo real y funciones en el tiempo entre los ecos y la especificación nominal del flexibles "Trigger" para las mejores espesor de pared.

• Procesamiento avanzado de la señal resolución y repetibilidad posibles.

• El procesamiento de la onda de señal eco verdadero minimiza el efecto de la forma del eco sobre la exactitud.

• El análisis dinámico de la señal supervisa de forma continua la calidad de las señales que se procesan.

El resultado es una calibración aproximada de las medidas. Se determina automáticamente la ganancia de la señal para obtener la exactitud y repetibilidad máximas.

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Los instrumentos de medición UMAC® – Escáneres de ultrasonidos para la medición del espesor de pared Los escáneres UMAC® miden el espesor de pared en varios puntos del producto. Se dispone de numerosos modelos de escáner para productos específicos, tales como tubos, mangueras flexibles, cables y muchos más. Los datos medidos se envían, por ejemplo, al procesador sofisticado WALLMASTER que presenta información fácil de entender de la geometría del producto y valores de los espesores de pared. Escáneres UMAC® R con cámara de medición anular con dos pares de guías de precisión, de apertura automática; cada diámetro requiere 1 juego de guías

Modelo UMAC UMAC UMAC UMAC UMAC UMAC UMAC

UMAC® R

UMAC® R

Escáneres UMAC® R para productos con diámetro exterior entre 50 y 600 mm. Modelos para 4, 8 o 16 puntos de medición. Porta-transductores de forma anular, según las especificaciones del cliente, configurado para la instalación en el depósito de vacío existente. Estos escáneres se instala dentro del depósito de vacío sobre el mamparo que separa la primera cámara de vacío de la segunda.

UMAC UMAC UMAC UMAC UMAC

R40-4K R40-6K R63-4K R63-6K R63-8K2 R63-8K R90-4K 1) » R600-16K 1) Z50-4K Z50-6K Z100-4K 2) Z100-6K 2)

Número de puntos de medición 4 6 4 6 8 8 4 ... 8 » 4 ... 16 4 6 4 6

Gama de diámetros mm 1.5 ... 40 1.5 ... 40 2 ... 63 2 ... 63 2 ... 63 20 ... 63 50 ... 90 » » 400 ... 600 5 ... 50 5 ... 50 10 ... 100 10 ... 100

1) Estos escáneres UMAC R son en su mayoría fabricados a medida, debido a las diferentes dimensiones de los mamparos (tabiques). Disponemos de escáceners estándares para ajustarse a mamparos con una boquera de hasta 600 mm; escáceners para dimensiones superiores son disponibles bajo demanda y según evaluación de las condiciones de la instalación en el depósito del vacío. 2) Escáneres UMAC Z para mayores diámetros o soluciones específicas del cliente, bajo demanda

Escáneres UMAC® Z para tubos, mangueras y recubiertas o aislamientos de cables. Dos ajustes manuales rápidos para adecuar el diámetro del nuevo producto en unos segundos. Amplio rango de medidas con el mismo escáner.

Accesorios Versión F Balsa de agua adicional para el alojamiento del escáner (con o sin versión H). Versión H Incluye soporte con escáner para la instalación directa en el baño de enfriamiento existente o en la balsa de agua de las versiones F.

UMAC® Z50/Z100

Medición del diámetro por ultrasonidos Para tubos grandes, el sistema de ultrasonidos Zumbach utiliza los transductores para medir los diámetros exterior e interior. En los sistemas con cuatro transductores, se realiza una medición en dos ejes. Los sistemas con ocho transductores permiten una medición en cuatro ejes.

Instalación / Porta-transductores para UMAC® R Un aspecto muy importante de la utilización de ultrasonidos para medir tubos, es utilizar dispositivos adecuados para los transductores. Zumbach ha diseñado soluciones para colocar el porta-transductores en el extremo delanter (caliente) de la línea. Instalación en el depósito de vacío La instalación en el depósito de vacío es la preferido para el centrado rápido del producto y una regulación óptima. Por esta razón hemos desarrollado un dispoitivo que se personaliza para que se ajuste al diseño específico de su depósito de vacío. Nuestro porta-transductores es fabricado para alinearse con la junta del primer "mamparo". Haciéndolo así, el porta-transductores utiliza las juntas que existen en la línea, lo que facilita el cambio de producto. El porta-transductores, para los escáneres previstos para productos con diámetros a partir de 50 mm de la serie UMAC® R, utiliza la disposición de tornillos del mamparo existente. Utilizando la disposición existente de la junta, se facilita el cambio del producto por el operario.

El diseño es de tal forma que se puede utilizar el porta-transductores en depósitos inundados por agua o refrigerados por pulverización. Incluso en e ambiente de vacío extremo, el porta-tarnsductores es inmune a las burbujas de aire y a las turbulencias, lo que garantiza mediciones extremadamente estables. 6

ODAC® – Sondas para la medición del diámetro y de la ovalidad Gracias al sistema WALLMASTER de Zumbach, es también posible medir y regular el diámetro exterior e interior variando el nivel de vacío. Dependiendo del tamaño del tubo y de la precisión necesaria, tenemos dos métodos para medir el diámetro exterior: con los escáneres por ultrasonidos UMAC® o con las sondas de medida láser ODAC®. En ambos casos, el diámetro interior se calcula alineando las mediciones del espesor de pared con las mediciones de diámetro. ODAC® – Instrumentos láser para la medición del diámetro Medición en 1, 2 o 3 ejes Modelos de 1 eje Campo de medida Diámetro mín. (del producto) Repetibilidad Frecuencia de escaneado

2 ... 310 mm 0.012 ... 1 mm ± 0.15 ... ± 2 µm 240 ... 1000/s (option 2000/s)

Modelos de 2 ejes Campo de medida Diámetro mín. (del producto) Repetibilidad Frecuencia de escaneado

3 x 3 ... 150 x 150 mm 0.015 ... 0.5 ± 0.1 ... ± 0.7 µm 2 x 200 ... 2 x 1200/s

Modelos de 3 ejes (TRIO) Campo de medida Diámetro mín. (del producto) Repetibilidad Frecuencia de escaneado

3 x 34 ... 3 x 64 mm 0.15 ... 0.25 mm ± 0.1 ... ± 0.3 µm 3 x 600/s

Medición en 3 ejes La medición en 3 ejes es la solución perfecta para medir con precisión la ovalidad del tubo. Esto es muy importante, considerando los requisitos para conexiones de tubos tales como PEX y CPVC. Comparación de las medidas con 3 y 2 ejes:

Utilizando una disposición de 3 ejes se mejora enormemente la capacidad para detectar anomalías

Posición del objeto 2 ejes

3 ejes

3 ejes Valor promediado resultante 3 ejes 2 ejes

Mayor anomalía no detectada

2 ejes

Ovalidad resultante 3 ejes

2 ejes

¡Ovalidad no detectable!

Teóricamente una nomalía enorme puede permanecer sin detectar

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1 eje

Asistencia técnica y red comercial en todo el mundo

UMAC.002.0002.SP OCT.07

El grupo ZUMBACH

Representaciones ZUMBACH

Suiza (sede central): Zumbach Electronic AG, CH-2552 Orpund, Tel. +41 (0)32 356 04 00, E-mail: [email protected] Alemania: Zumbach Electronic GmbH, DE-50259 Pulheim, Tel. +49 (0)2238 8099-0, E-mail: [email protected] Argentina: Zumbach Electrónica Argentina S.R.L., 1429 - Cap. Federal, Buenos Aires, Tel. +54 (0)11 4701 0774, E-mail: [email protected] Bélgica: Zumbach Electronic S.A., BE-1090 Brussel (Jette), Tel. +32 (0)2 478 16 88, E-mail: [email protected] Brasil: Zumbach do Brasil Ltda, CEP 13270-000 Valinhos / SP, Tel. +55 19 3849 5008, E-mail: [email protected] China P.R.: Zumbach Electronic (Shanghai) Co., Ltd., 200233 Shanghai, Tel. +86 (0)21 542 60 443, E-mail: offi[email protected] España: Zumbach Electrónica S.L., ES-08980 San Feliu de Llobregat (Barcelona), Tel. +34 93 666 93 61, E-mail: [email protected] Estados Unidos: ZUMBACH Electronics Corp., Mount Kisco, NY 10549-1407, Tel. +1 914 241 7080, E-mail: [email protected] Francia: ZUMBACH Bureau France, FR 77760 LA CHAPELLE LA REINE, Tél. +33 (0)1 64 24 46 31, E-mail: [email protected] Gran Bretaña: Zumbach Electronics Ltd., Milton Keynes, MK16 9QS., Tel. +44 (0)870 774 3301, E-mail: [email protected] India: Zumbach Electronic India Pvt. Ltd., PUNE - 411 040, Tel. +91 20 30484801 / 2 / 3 / 4, E-mail: [email protected] Italia: Zumbach Electronic Srl, IT-21045 Gazzada Schianno (VA), Tel. +39 0332 870 102, E-mail: [email protected] Taiwán R.O.C.: Zumbach Electronics Far East, Taipei, Tel. +886 2 2630 5530, E-mail: [email protected]

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• Las especificaciones técnicas están sujetas a cambios sin previo aviso

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