FI74925B - Rullningsanordning med styrd pressning. - Google Patents

Description

74925

Ohjatulla puristuksella varustettu rullauslaite

Keksintö liittyy sellaisten tuotteiden kuten mineraalivilla-huopien pakkaustekniikkaan, tarkemmin patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaiseen laitteeseen. Tuotteet, joiden tilavuus-paino on niiden kimmoisuuden vuoksi vähäinen, puristetaan edullisesti kokoon pakkauksen ja kuljetuksen ajaksi.

Kevyiden huopien osalta tavanomaisessa pakkausmenetelmässä huopa rullataan puristaen sitä samalla kokoon. Tällä tavoin muodostetaan lieriömäisiä rullia, joiden koossapysyminen varmistetaan pakkauksella, joka muodostuu tavallisesti paperia tai jotakin polymeeri ainetta olevasta arkista.

Vaikka tilan kannalta onkin edullista puristaa huopa voimakkaasti kokoon, puristussuhdetta valittaessa on kuitenkin otettava huomioon tuotteen kyky palautua entiseen paksuuteensa käyttöönotettaessa. Huopien ominaisuudet, varsinkin eristy somi nai suudet riippuvat nimittäin niiden paksuudesta. Kokemus osoittaa, että paksuuden riittävän palautumisen turvaamiseksi, kun tuotteen puristus hellitetään, on tarpeen rajoittaa käytettyjä puristussuhteita.

Paras mahdollinen rullaus on näille tuotteille sellainen, jossa, samalla kun sillä saadaan aikaan tasainen puristus rullan koko pituudelta, voidaan käyttää suurinta sallittua puristusta vahingoittamatta tuotteen laatua. Se on myös rullaus, joka turvaa tuotteen laadun minimitiloissakin tapahtuvassa varastoinnissa.

Tähän tulokseen pääsemiseksi on ehdotettu erilaisia laitteita.

Tavallisesti huopa ohjataan tilaan, jota rajaavat kaksi hihna-kuljetinta ja puristustela. Nämä hihnat ja tela vetävät huovan pyörimisliikkeeseen, joka saa sen rul1autumaan. Puristus-tela voi siirtyä, jotta tila, jossa huovan rullaaminen tapah- 2 74925 tuu, pääsee vähitellen suurenemaan.

Jotta huopaan saadaan tasainen puristus, on tarpeen, että pu-ristustelan puristus kasvaa rullatun huovan kierrosten myötä. Huopaan kohdistettavan puristuksen kasvamisen laki riippuu monista parametreistä.

Tähän asti eivät puristuksen suurentamiseen käytetyt laitteet ole olleet täysin tyydyttäviä.

Tavallisimmassa menetelmässä rullaan kohdistuvan puristuksen kasvaminen aiheutuu välittömästi rullatun huovan "läpimitan" suurenemisesta. Puristustela on esimerkiksi sovitettu liikkuvan varren päähän. Suureneva huoparulla työntää puristuste-laa. Puristustelaa kannattavaan varteen kiinnitetty pneumaattinen sylinteri aikaansaa vaikutuksen, joka pyrkii vastustamaan varren siirtymistä. Pneumaattisen sylinterin paine, joka siirtyy varren ja puristustelan välityksellä rullattavana olevaan huopaan, on sitä suurempi, mitä voimakkaammin puristustela siirtyy.

Silloinkin, kun nämä laitteet ovat pitkälle kehiteltyjä, ei käytännössä pystytä kuitenkaan seuraamaan tyydyttävästi tilanteen kehittymistä, jotta huopaan saataisiin kohdistumaan tasainen puristus koko sen pituudelta. Tyypillisesti useimmiten todetaan rullan keskellä voimakkaampi puristus kuin reunalla sijaitsevalla osalla. Koska paksuus pyrkii väkisin palautumaan, tämä johtaa puristuksen heikkenemiseen koko rullassa. Sen vuoksi pakatut tuotteet ovat joko lyhyempiä tai ne vievät enemmän tilaa kuin mikä olisi tarpeen, jos huovan pakkaaminen hallittaisiin täysin.

Eräs lisävaikeus aiheutuu vielä siitä, että eräissä laitteistoissa joudutaan käsittelemään erilaisia tuotteita, joiden ominaisuudet etenkin puristuksen osalta saattavat olla kovin toisistaan poikkeavat. Tällöin aina tuotantoa muutettaessa joudutaan muuttamaan mekaanista järjestelyä, mikä edellyttää 3 74925 suhteellisen paljon aikaa vieviä ja hankalia säätöjä.

Tämän keksinnön tavoitteena on aikaansaada laitteita, joilla voidaan taata tuotteiden rul1autuminen tasaisemmin koko pituudelta. Keksinnön tavoitteena on myös aikaansaada laitteita, jotka soveltuvat mukavasti erilaisten tuotteiden käsittelemiseen .

Näihin tavoitteisiin päästään patenttivaatimuksen 1 tunnus-merkkiosan mukaisella laitteella. Keksinnön mukaan huopaan kohdistettu puristus ei aiheudu passiivisesta reaktiosta, vaan päinvastoin puristuselinten liikkeestä käyttäjän tarkoin määräämää ohjelmaa noudattaen. Tätä varten puristuselimet liitetään käyttöelimi in, jotka pystyvät muuttamaan niiden suhteellista asemaa siten, että huovan rullauksen ollessa käynnissä näiden elinten väliin jäävä tila määrää joka hetki jokaisen kierroksen osalta hyvin tarkan puristuspaksuuden, joka riippuu huovan jo rullatusta pituudesta.

Puristuselinten siirtymisen aikaansaavia käyttöelimiä ohjataan mittaus- ja 1 askinlaitteisiin kytkettyjen ohjauselinten avulla. Mainittu siirtyminen tapahtuu ennalta määrätyn ohjelman mukaan.

Laskinlaitteet määrittävät käyttölaitteiden käyttöohjeet laitteiston erilaisten muuttuvien parametrien perusteella. Yksi tai useampia näistä parametreistä mitataan välittömästi sopivilla laitteilla käytön aikana ja ne välitetään käsittelyä varten 1 askinl aittei 11 e. Käyttäjä voi syöttää myös muita vaihtelevia ohjeita.

Keksintöä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten piirustuksiin, joissa: - kuvio 1 on kaavamainen kuva keksinnön mukaan käytetystä rul 1 auslai tteesta, - kuvio 2 on kaavamainen kuva erilaisista rul1auslaitteen toimintaa ohjaavista osista, 74925 4 - kuvio 3 on kaavamainen kuva erilaisista geometrisista parametreistä, jotka otetaan huomioon puristuselimen ohjausohjelman määrittämisessä, eräässä keksinnön mukaisen laitteen suoritusmuodossa, - kuviot 4a-4d ovat kaavakuvia, jotka esittävät pakkauksesta poistettujen tuotteiden paksuuden vaihteluja sen jälkeen kun ne on rullattu keksinnön mukaisella tai tavanomaisella menetelmällä.

Kuviossa 1 esitettyä rullauslaitetta voidaan käyttää lasivil-lahuoparullien tai senkaltaisten kokoonpuristettavien tuotteiden muodostamiseen.

Tämä rullauslaite voidaan sovittaa välittömästi tällaisten huopien valmistuslinjan päähän. Sillä, millä tavoin kuidut on valmistettu, ei ole merkitystä keksinnön kannalta. Riittää, varsinkin sideaineen, joka saa kuidut liittymään toisiinsa, polymerointivaiheen jälkeen, että tällä tavoin valmistetun huovan kimmoisuus on hyvä, eli että sitä voidaan puristaa voimakkaasti ja se saa takaisin suuren osan alkuperäistä paksuuttaan, kun sitä ei enää puristeta.

On selvää, että mineraalikuituhuovista ne, joita nimitetään "kevyiksi", soveltuvat tällaiseen pakkausmenetelmään. Kun kysymyksessä ovat yli 30 kg/m^ tiheydet ja yli 20 mm: n paksuudet, vaikka pakkaukseen kuuluu tietty puristaminen, tätä pakkausmenetelmää voidaan käyttää vain litteisiin tuotteisiin. Samaten huopia, jotka on päällystetty ainakin toiselta puoleltaan, voidaan rullata sillä ehdolla, että päällyste kestää vahingoittumatta huomattavaa taivutusta. Tämä koskee erityisesti voimapaperipäällysteitä, alumiinipäällysteisiä tai ei-alumiinipäällysteisiä polymeeriainepäällysteitä ja yleensä ohuita ja taipuisia päällysteitä.

Huopa 1 etenee kuljettimella 2 nuolen osoittamaan suuntaan. Kuljetinta 2 liikuttaa moottori 3 hihnan 4 ja vetotelan 5 välityksellä.

5 74925

Runko 6, joka on sovitettu molemmin puolin kuljetintä 2, kannattaa kahta vartta 7 ja 8. Nämä varret pääsevät pyörimään vastaavasti akselien 9 ja 10 ympäri laakereilla, jotka on kiinnitetty runkoon 6.

Varsi 7 kannattaa kuljetinta 11, jonka akselista 9 kauimpana oleva pää on kuljettimen 2 pään kohdalla, lyhyen etäisyyden päässä siitä. Tämä etäisyys on mahdollisimman pieni. Sen tarkoituksena on helpottaa rullauksen käynnistymistä jättämällä huovalle mahdollisimman pienen tilan. Tämän etäisyyden tulee kuitenkin olla riittävä, jotta kuljettimet eivät missään tapauksessa pääse hankaamaan toisiaan vasten.

Kuljetin 11 on kotelon sisässä, joka on esitetty selvyyden vuoksi vain osaksi tässä kuviossa. Kotelon puuttuvan osan raja on merkitty pisteviivoin.

Tässä asennossa kuljettimen pinnat muodostavat keskenään alle 90°:n kulman. Tämä kulma on edullisesti 40-80° ja mieluiten noin 60°.

Kuljetinta 11 liikuttaa moottori 3 ei-esitetyn muotoaan muuttavan nivelvälityksen avulla. Tämä nivelvälitys on sellainen, että se sallii varren 7 kääntymisen tuonnempana selitetyllä tavalla.

Rungossa 6 kiinni olevaan kannattimeen 33 kiinnitetyn sylinterin 13 avulla saadaan varsi 7 kääntymään siten, että kuljettimen 11 pää loittonee kuljettimen 2 päästä. Loitontuneessa asennossa kuljettimien väliin jäävä etäisyys on suurempi kuin valmiiden huoparullien läpimitta, jolloin ne voidaan poistaa laitteesta.

Sylinterin 13 syöttöä ja ohjausta ei ole esitetty.

Varressa 8 on kaksi samanlaista osaa, jotka sijaitsevat molemmin puolin vartta 7, jolle ne muodostavat kehyksen.

74925

Varren 8 molempien osien alapäät kannattavat kahta telaa 14 ja 15. Näitä teloja pyörittävät ei-esitetyt ketjut, jotka kulkevat pitkin mainittua vartta. Käytön toimittaa moottori 3. Ketjujen liikkeen palautuspyörät ovat samanakseliset varren 8 pyörintäakselin 10 kanssa, jolloin varren 8 liikkuminen pääsee tapahtumaan muuttamatta ketjujen kiristystä. Välitysjärjestelmään on sovitettu ei-esitetty nopeusvariaattori.

Varren 8 jatkeena on vastapaino 17, joka tasapainottaa sitä ja tekee sen liikkeen helpommaksi.

Keksinnön edullisimman suoritusmuodon mukaan tilaa, jossa huo-parainan rullautuminen tapahtuu, rajoittavat kaksi kuljetinta ja yksi tela. Tarvittaessa ainakin toinen näistä kuljettamista voidaan korvata saman tehtävän täyttävällä telalla. Hieman monimutkaisesta mekanismista huolimatta kuljettimien käyttäminen on useista syistä edullista.

Ensimmäinen näistä syistä liittyy siihen, että vaikka telat ovat kooltaan suhteellisen suuria, kosketus rullattuun rai-naan tapahtuu kuperalla pinnalla, joka pyrkii entisestään muuttamaan huovan muotoa, mitä ei tee kuljetin, jonka pinta on tasainen. Tämä on tärkeää rullan hyvän muotoutumisen kannalta.

Huomattakoon ohimennen, että haittana suurikokoisten telojen käytössä on se, että tällöin rullaustila muodostuu suhteellisen suureksi työvaiheen alkua vastaavassa asennossa, jolloin ohjelmoituja olosuhteita ei pystytä täysin tyydyttävästi hallitsemaan koko rullausprosessin ajan.

Toinen syy on se, että kun käytetään yhden tai molempien kuljettimien sijasta yhtä tai kahta telaa, jotka ovat kiinteissä asemissa toisiinsa nähden, rullatun huovan tukipisteet muuttuvat rullautumisen etenemisen myötä. Jos lähdetään sellaisesta tilanteesta, että kaikki kolme tukipistettä ovat säännöllisesti jakautuneina huoparullan kehälle, tämä säännönmukaisuus 74925 7 katoaa hyvin nopeasti ja huopa pysyy huonommin paikallaan.

Mahdollista on muutella ei ainoastaan sen telan, jota keksinnön puitteissa nimitämme puristustelaksi, asemaa, vaan myös kaikkien telojen (tai kuljettimien) asemaa toisiinsa nähden, jolloin tukipisteet pysyvät säännöllisesti jakautuneina, mutta tähän tarvitaan monimutkaista koneistoa.

Näyttää siis suositeltavammalta käyttää kuljettimia, joiden asemat toisiinsa nähden voivat olla kiinteät. Huoparullan läpimitan kasvaessa nimittäin tukipisteet siirtyvät kuljettimil-la, ja tämä siirtyminen pyrkii palauttamaan näiden tukipisteiden sijainnin tasapainoon.

Myös kolmas puristustelalla oleva tukipiste siirtyy siten, että tämä hyvä järjestely säilyy. Kaavamaisesti tässä ihanne-järjestelyssä tukipisteet ovat samanpituisten välimatkojen päässä toisistaan. Jotta päästäisiin mahdollisimman lähelle tätä järjestelyä, puristustelan etäisyyden pyörintäakselista tulee olla riittävä ja tämän akselin aseman tulee olla mieluiten sellainen, että siirtyminen tapahtuu olennaisesti kuljettimien välisen kulman puolittajaa seuraten.

Selityksen loppuosassa viittaamme vain kuviossa 1 esitettyyn tapaukseen eli sellaiseen, jossa rullaustilaa rajaavat elimet ovat kaksi kuljetinta ja yksi tela.

Aikaisemmissa rakenteissa runkoon 6 kiinnitettyyn kannatti-meen 19 asennettu pneumaattinen sylinteri 18 antaa mahdollisuuden varren 8 siirtämiseen sylinterin varren 20 avulla.

Edelleen aikaisemmissa rakenteissa pneumaattinen sylinteri toimii pelkästään passiivisesti. Kun varsi 8, jota rullattu huopa 21 työntää, kääntyy akselin 10 ympäri, ilmanpaine sylinterissä nousee ja sen vaikutuksesta huopaan kohdistuva puristus kasvaa.

8 74925

Keksinnön mukaan varren liike ja sen seurauksena huopaan kohdistuva puristus noudattavat ennaltamäärättyä ohjelmaa. Tätä varten varren 8 asema määritellään joka hetki tarkasti.

Käyttölaite 18 on edullisesti hydraulinen sylinteri tai sähkö-moottori, joiden asema on ohjattu. Niiden teho valitaan riittävän suureksi, jotta huovan aiheuttama puristus ei juuri pääse vaikuttamaan puristustelan toimintaan, mitä tapahtuu tunnettua pneumaattista sylinteriä käytettäessä.

Hydraulisen sylinterin syöttö tapahtuu keksinnön mukaisessa tapauksessa tavanomaiseen tapaan annostelujakelijän ja hydraulisen koneiston, joita ei ole esitetty, avulla.

Yleisesti ottaen keksinnön mukaan varren 8 liike riippuu rullatun huovan pituudesta ja sillä tavoin, että rullauksen jokaisen kierroksen paksuus on jokseenkin sama.

Keksinnön mukainen rullauslaite käsittää siis ainakin elimiä, joilla voidaan joka hetki määrittää rullatun huovan pituus, anturin, joka määrittää tarkasti varren 8 aseman, ja laskin-laitteita, joiden muistiin on tallennettu varren 8 liikeohjel-ma. Laskinlaitteet vastaanottavat huovan pituutta koskevia signaaleja ja varren asemaa koskevia signaaleja ja ne työstävät niistä tämän varren asemaa koskevan ohjeen, jonka edellä mainitut käyttöelimet (hydraulinen sylinteri, sähkömoottori) toteuttavat.

Rullauslaitteen toiminan eräs ohjauskaava on esitetty kuviossa 2.

Valosähkökenno 22, joka on sovitettu tilan, jossa rullaus tapahtuu, sisääntuloon kuljetinhihnan 2 yläpuolelle, havaitsee huoparainan saapumisen ja käynnistää ohjausjakson. Signaali lähtee ohjelmoitaviin laskinlaitteisiin 23.

Laskinlaitteet 23 vastaanottavat myös jostakin anturista 24, 74925 9 esimerkiksi tasajännitetakogeneraattorista, tulevan kuljettimen 2 ja siis huovan etenemisnopeutta koskevan signaalin.

Huovan saapumissignaalista ja sen nopeutta koskevasta signaalista yhdessä saadaan selville rullatun huovan pituus.

Laskinlaitteet vastaanottavat vielä signaalin, joka tulee ase-makooderista 25, joka määrittää puristustelaa kannattavan varren 8 kulman vertailuasemaan nähden.

Tarvittaessa lisäanturin avulla voidaan mitata puristustelan lähtökorkeus kuljettimeen 2 nähden. Tämä määritys on tarpeen, koska tämä korkeus muuttuu, käsiteltyjen tuotteiden paksuuden muutosten huomioimiseksi.

Kuviossa 1 elimet, joilla voidaan muuttaa varren 8 akselin 10 lähtökorkeutta, on merkitty viitenumerolla 29. Kysymykseen tulee esimerkiksi jokin ruuvimoottorin käyttämä koneisto.

Tietysti käyttäjä voi sisällyttää varren 8 lähtökorkeutta koskevan suureen samoin kuin hihnakuljettimen 2 nopeutta koskevan suureen suoraan laskinlaitteisiin syötettyihin tietoihin. Nämä parametrit pysyvät nimittäin tavallisesti samoina pitkien käyttöjaksojen ajan. Niiden muuttumista ohjaa käyttäjä, joka voi siis muutella laskinlaitteisiin syötettäviä tietoja.

Laskinlaitteet antavat näiden tietojen ja muistiin syötetyn ohjausalgoritmin perusteella ohjeet, jotka lähtevät säätimiin 26, jotka ohjaavat käyttöelimiä 27, jotka aikaansaavat puristustelan siirtymisen, ja myös elimiä 28, jotka aikaansaavat takakuljettimen 11 siirtymisen.

Keksinnön mukainen rullauslaite toimii seuraavasti.

Kuljettimen 2 kannattama huoparaina 1 kulkee valosähkökennon 22 editse ja käynnistää ajanmittauksen toimintajaksossa.

74925 10

Ennen kuin huoparaina menee rajattuun tilaan rullausta varten, sitä puristetaan telan 15 avulla.

Varsi 8 kannattaa telaa 15. Se on liikkeessä kuten puristus-tela 14 ja pyörii vastakkaiseen suuntaan. Telan 15 avulla estetään huopaa joutumasta kosketukseen telan 14 kanssa, kun se tulee tilaan, jossa rullaaminen tapahtuu. Telan 14 pyörimissuunta on nimittäin sellainen, että se pyrkii työntämään huopaa takaisinpäin sen sijaan, että helpottaisi sen menemistä tähän tilaan.

Telan 15 pyörintänopeus säädetään sellaiseksi, että nopeus kehällä vastaa olennaisesti kuljettimen 2 nopeutta.

Kuljettimen 2 kuljettama huopa törmää takakuljettimeen 11 ja taittuu kaksinkerroin. Kuljettimelta 11 huovan pää ohjataan puristustelaa 14 kohti. Tela 14 pakottaa huovan taittumaan uudelleen kaksinkerroin. Telalta 14 huovan pää ohjautuu takaisin kohti kuljetinta 2, jossa se joutuu kosketukseen huovan yläpinnan kanssa.

Näin muodostuu ensimmäinen huopasilmukka. Rulla kehittyy sitten peräkkäisinä kerroksina, jotka tulevat toistensa päälle.

Hyvin nopeasti rullauksen alkamisen jälkeen puristustela 14 loittonee lähtöasemastaan rullatun huovan tilavuuden kasvun huomioonottamiseksi. Siirtyminen tapahtuu nuolen F osoittamaan suuntaan siten, että varsi 8 kääntyy. Liikkeen säätö on ohjelmoitua, niin että kaikki muodostetun rullan kierrokset tulevat jokseenkin samanpaksuisiksi.

Huomattakoon, että ohjelmoitu paksuus ei välttämättä ole tarkalleen sama, joka on valmiissa huoparullassa. On nimittäin otettava huomioon tuotteen kimmoisuus ja muodonmuutokset, joita siinä tapahtuu rullauksen aikana. Käytännössä asetuspak-suus on yleensä pienempi kuin huovan paksuus valmiissa rullassa, jota kuljetin ja puristustela eivät enää pidä kiinni.

74925

Varren 8 loitotessa alkuasemastaan kuljettimen 2 ja telan 15 välimatka kasvaa vähitellen. Tämä välimatka kehittyy sellaiseksi, että tietystä hetkestä alkaen tela 15 lakkaa olemasta kosketuksessa huopaan. Välimatka on tällöin myös riittävä, jotta kuljettimen 2 kantama huopa ei joudu kosketukseen puris-tustelan 14 kanssa.

Huoparainan 1 lopussa pannaan paperi- tai polymeerisuojus huovan toiselle pinnalle. Tämän suojuksen pituus on sellainen, että se peittää tunnettuun tapaan rullan ulkopinnan kokonaan.

Tällöin rullan tultua lopulliseen kokoonsa varren 8 liike katkeaa.

Kun suojus on pantu paikalleen huovalle, huoparainan pakkaus viimeistellään esimerkiksi liimaamalla suojus siten, että se pitää huovan lopullisessa puristetussa muodossaan. Sylinterin 13 liikuttama varsi 7 kääntyy. Huoparulla, jonka kuljetin 2 kuljettaa, poistetaan kuljettimien 2 ja 11 väliin syntyvästä aukosta.

Samanaikaisesti varsi 8 palautetaan alkuperäiseen asentoonsa. Lopuksi myös varsi 7 palautetaan työasentoon. Rullauslaite on valmiina käsittelemään uutta huoparainaa.

Varren 7 kääntö- ja varren 8 palautusliikkeet suoritetaan erittäin nopeasti, jotta kahden huoparainan aikaväli jäisi hyvin lyhyeksi. Käytännössä valmiin rullan poistaminen ja työasennon palautuminen eivät vie yhteensä kahdesta neljään sekuntia enempää.

Näissä työvaiheissa puristettuna pidetty huopa ei ole tarkalleen lieriön muotoinen. Se painuu hieman kohdista, joissa se on kosketuksessa kuljettimiin ja puristustelaan. Olemme nähneet, että kuljettimia 2 ja 11 käytettäessä kosketuspinta pysyy suhteellisen laajana erityisesti verrattuna pintaan, jolla se on kosketuksessa puristustelaan 15. Viimeksi mainitun 74925 12 tuleekin välttämättä olla hieman kaareva, jotta voidaan rajata pienimittainen rullaustila prosessin alussa.

Jotta rullan muodonmuutokset saataisiin mahdollisimman vähäisiksi valmistusprosessin aikana, saattaa olla eduksi säätää pieni ero yhtäältä kuljettimen 2 ja toisaalta kuljettimen 11 ja telan 14 nopeuksien välille. Järjestämällä niin, että kuljettimen 11 ja telan 14 nopeus on hieman suurempi (yleensä alle 5 %) kuin kuljettimen 2 nopeus, saadaan huopa pidetyksi kiristettynä näiden peräkkäisten kosketuskohtien välissä ja näin vältytään huomattavilta muodonmuutoksilta, jotka saattavat haitata rullauksen säännönmukaisuutta.

Näillä mahdollisilla pienillä nopeuseroilla voidaan kompensoida huovan mahdollinen liukuminen kuljettimella 11 tai telalla 14, mikä saattaa johtua esimerkiksi vähäisestä kosketuspinnasta.

Suojuksen syöttöjärjestelmä on esitetty kaavamaisesti kuviossa 1. Leikattuja ja osaksi liimoitettuja arkkeja, jotka tulevat ei-esitetystä jakelijasta ja joita ohjaavat samoin laskin-laitteet, kuljettaa kuljetinhihna 30. Ne joutuvat sitten hihnoille 31 tunnettuun tapaan siten, että ne asettuvat huoparai-nan yläpinnan pään päälle sillä hetkellä, kun raina menee rul-laustilaan.

Suojusarkki kulkee huovan mukana. Se joutuu mukaan viimeisellä rullauskierroksella. Tämä arkki ulottuu huoparainan pään yli pituudelta, joka on rullan kehää suurempi, jolloin se yltää koko rullan ympäri.

Edellä mainittiin, että puristustelan siirtymisliike noudattaa lakia, jolla kierrosten paksuus saadaan samanlaiseksi. Kuviossa 1 esitetyssä tapauksessa valittu laki on edullisesti seuraava. Käytetyt viitemerkit ovat samat kuin kuviossa 3.

Kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti takakuljetin 11, vaaka- 13 74925 suora kuljetin 2, puristustela 14 ja varsi 8.

Kun tunnetaan valmiin rullan lopullinen säde R ja kuituker-roksen pituus N, saadaan kunkin kierroksen paksuus E: E = >7R2/N.

Jotta E saataisiin pysymään vakiona, puristustelaa kannattavan varren 8 liikkeen tulee olla sellainen, että pituudelta 1 jo muodostuneen huoparullan säde r on joka hetki: r = Vl.E/n, eli: r = rV 1/N.

Kuviossa 3 esitetyn järjestelmän geometrian perusteella laskien voidaan ilmaista joka hetki kulman A, jonka varsi 8 muodostaa pystysuoran kanssa, muutokset. Laskinlaitteet valvovat joka hetki, että varren asento vastaa todella tätä ehtoa.

Kulman A arvo on eri geometristen parametrien mukaan seuraavanlainen: A = arc cos /TL2+r2+a2+b2-R2) / 2 V(L2+r2) (a2+b2) + arc tg b/a + y_7.

jossa: a = H + h - R; b = R cotg tf/2 - D; y = arc tg r/L.

Näissä lausekkeissa eri termit tarkoittavat vastaavasti: - L : varren 8 pituus pyörintäakselin ja puristustelan akselin välissä 14 74925 - H + h : pyörintäakselin 10 etäisyys kuljetinhihnasta 2 - 0( : kulma, jonka kuljettimien 2 ja 11 suunnat muodos tavat keskenään - D : etäisyys, joka erottaa kuljettimien pintojen suun nan yhtymäkohdan varren 8 pyörintäkeskuksen projektiosta kuljettimen 2 pinnalla.

Tämä varren 8 pystysuoran kanssa muodostamaa kulmaa koskeva lauseke vastaa tietysti vain tässä esitettyä konfiguraatiota. Kun rullauslaitteen muodostavat eri osat ovat toisiinsa nähden erilaisissa asemissa, on laskinlaitteisiin syötettävän ohjelman pohjana käytettävä toisenlaista lauseketta. Edellä olevat lausekkeet on esitetty vain kuvaamaan käytettyä menetelmää .

Edellä tarkastellut geometriset olosuhteet muodostavat vain yhden parametrisarjän, joka laskinlaitteiden on otettava huomioon. Tärkeimmät muut parametrit ovat varsinkin ne, jotka riippuvat rullatun huovan laadusta: lähtöpaksuus, rainan kokonaispituus, massa pinta-alayksikköä kohti, sallittu puristus-suhde, jne. Laitteen käyttäjä voi syöttää suoraan näitä parametrejä koskevat arvot joko erikseen tai kaikki yhdessä, käyttämällä koodia, jota kaikki muistiin tallennetut arvot vastaavat, kun kullakin tuotteella on oma koodinsa.

Keksinnön mukaista pakkausmenetelmää kokeiltiin lasikuituhuo-pien teollisessa valmistuslinjassa.

Käytetyt huovat oli valmistettu keskipakomenetelmällä tuotetuista kuiduista. Tässä menetelmässä sula aine kulkee keski-pakolaitteeseen, jonka kehällä on suuri joukko pieniläpimittaisia reikiä. Keskipakovaikutuksen voimasta aine suihkuaa näistä rei'istä sentrifugista ulos filamentteina. Nämä ohuet filamentit vedetään vielä kuumilla kaasuvirtauksilla, jotka virtaavat suuurella nopeudella sentrifugin kehää pitkin. Muodostuneet kuidut kerätään kuljettimelle. Kuitujen ollesa menossa kuljettimelle ne päällystetään jollakin sideaineella.

15 74925

Kootut kuidut joutuvat sitten käsittelytilaan, jossa sideaine polymeroituu. Tällä tavoin muodostunut kuitumatto leikataan sopiviin mittoihin. Juuri tällaista mattoa rullataan keksinnön mukaisella tavalla.

Teollisuuslaitteistoissa on tavallisesti sovitettu useita kes-kipakolaitteita riviin saman kuljettimen yläpuolelle.

Suoritetuissa kokeissa käytettiin yhtä aikaa neljää tai viittä sentrifugia.

Näissä kokeissa valmistetut huovat ovat suhteellisen kevyitä; niiden tiheys vaihtelee 6,8 kg/m^ - 10,8 kg/m^. Kuidut ovat ohuita; niiden ohuus mikroneissa on joko 2,5/5 g tai 3,1/5 9·

Huovat sisältävät 4,5 painoprosenttia sideainetta.

Nimellispaksuus eli käyttäjälle taattu paksuus on kaikkien käytettyjen huopien osalta 90 nun. Ottaen huomioon paksuuden epätäydellisen palautumisen varastoinnin jälkeen huovat tehdään systemaattisesti ylipaksuiksi ennen rullausta.

Tavanomaiseen tapaan rullatuissa tuotteissa tämä ylipaksuus on sitäkin suurempi, kun sillä joudutaan korjaamaan rullauksessa esiintyviä puutteita. On nimittäin saatava takaisin ainakin nimellispaksuus rullatun huovan joka kohdassa. Kun tavallisesti rullan ensimmäiset kierrokset ovat voimakkaammin puristettuja ja palautuvat heikommin lähtöpaksuuteensa, alkuperäinen huopa on aikaisemmissa menetelmissä jouduttu tekemään huomattavan ylipaksuiseksi, jopa 60 % tai sitä enemmänkin.

Vertailun vuoksi tehtiin kokeita samoilla tuotteilla keksinnön mukaisessa rullauslaitteessa ja tavanomaisessa rullaus-laitteessa, jossa huoparullaan vaikuttaa pneumaattinen sylinteri, puristusrullan aiheuttaman puristuksen ollessa sitä 74925 16 suurempi mitä suurempi on huoparullan läpimitta.

Seuraavassa taulukossa on esitetty mitatut paksuudet pakkauksen avaamisen jälkeen tuotteista A, jotka rullattiin tavanomaiseen tapaan, ja tuotteista B, jotka rullattiin keksinnön mukaisella menetelmällä. Molemmissa tapauksissa huoparainan pituus ja rullan lopullinen läpimitta olivat samat. Tähän taulukkoon on merkitty myös saatu poikkeama.

Näissä kokeissa paksuuden mittaukset suoritettiin ranskalaisen normin NF-B-20.101 mukaan. Tämän normin mukaan paksuus mitataan tavanomaisella 50 N/m^n paineella. Mittaukset tehtiin aina 250 mm:n päästä pituussuunnassa ja 175 mm:n päästä reunoista leveyssuunnassa.

Taulukossa esitetyt arvot vastaavat huoparainan koko pituudelta mitattujen arvojen keskiarvoa.

Rullauslaite A Rullauslaite B % Huopa paksuus mm paksuus mm - 10,8 kg/m3 1 - ohuus mikronei na 3,1/5 g 102,4 113,5 + 10,3 - 8,6 kg/m3 2 - ohuus mikronei na 3,1/5 g 100,5 106,7 + 6,2 - 9,4 kg/m3 3 - ohuus mikronei na 2,7/5 g 86,7 99,9 + 15,2 - 10,8 kg/m3 4 - ohuus mikronei na 2,7/5 g 87,6 100,9 + 15,2 17 74925

Kaikissa näissä kokeissa todetaan, että kaikkien olosuhteiden ollessa muutoin samanlaiset keksinnön mukaisissa olosuhteissa rullattaessa päästään paksuuden palautumisen olennaiseen paranemiseen.

Vielä huomattavampi vaikutus on se, että aukirullatun tuotteen paksuus on paljon tasaisempi rullan koko pituudelta. Varsinkin ensimmäisten kierrosten ylipuristus, joka on suhteellisen yleinen puute tavanomaisessa rullausmenetelmässä, on lähes täysin kadonnut. Tällainen säännöllisyys on erityisen edullista, jos sen ansiosta voidaan esimerkiksi pienentää huovan lähtöpaksuutta tai jos tasainen puristus saadaan suuremmaksi .

Huopien A ja B profiilit näiden neljän tuotteen osalta on esitetty kuvioissa 4a-4d.

Graafisesti esitetyt arvot vastaavat vastaavasti keskiarvoja, jotka on saatu viidestä samansuuruisesta pätkästä, jotka on otettu tasaisin välein huoparainan koko pituudelta. Tulokset kirjattiin vasemmalta oikealle, vasemman puolen edustaessa rullan keskellä olevaa päätä ja oikean puolen tarkoittaessa reunalla olevaa päätä.

Näistä kuvioista todetaan, että tuotteen tasaisuus on huomattavasti parempi, paksuuden palautuminen on yleensä ottaen hieman nouseva rullan ensimmäisiä kierroksia vastaavasta osasta viimeisiä kierroksia vastaavaan osaan. Tämä saattaa ehkä selittyä sillä, että näissä kokeissa käytetyssä ohjelmassa ainoa vakiosuure on kierroksen vakiopaksuus. Ottaen huomioon kaarevuussäteen, joka muuttuu rullauksen edetessä, ja muodon-muutoserot, jotka siitä aiheutuvat, saattaa olla suotavaa ohjelmoida rullaus siten, että kierrosten paksuus hieman pienenee rullien muodostumisen alusta loppuun päin mentäessä.

Keksinnössä ehdotetuissa laitteissa on huomattavaa vielä sekin, että niiden avulla voidaan varsin kätevästi muunnella 18 74925 käyttöolosuhteita. Sitä varten tarvitsee vain muuttaa tai täydentää laskinlaitteiden muistiin syötettyä käskyohjelmaa. Laitteen mekaanisiin osiin ei tarvitse millään tavoin puuttua .

Tästä syystä voidaan helposti etsiä kuhunkin tuotetyyppiin parhaiten soveltuvat rullausolosuhteet.

Claims (4)

19 74925 Patentti vaatimukset

1. Laite rullien muodostamiseksi kokoonpuristuvaa ainetta olevasta rainasta (1), joka käsittää ainakin kolmen elimen (2, 11, 14) muodostaman yksikön, joka rajaa tilan, jossa rullaus tapahtuu, näiden elinten liikkuessa sillä tavoin, että joutuessaan kosketukseen niiden kanssa raina il) rullautuu niiden rajaamassa tilassa, ainakin yhden (14) näistä elimistä pystyessä siirtymään muihin nähden rullauksen aikana, mainittujen elimien ollessa ensimmäinen kuljetin (2),jolla raina (1) kuljetetaan tähän tilaan saakka, toinen kuljetin (11), joka on sovitettu ensimäisen kuljettimen päähän ja joka muodostaa tämän kanssa terävän kulman, ja puristustela (14) kuljettimien muodostamassa kulmassa sijaitsevan puristustelan (14) muodostaessa elimen, joka siirtyy rul1ausvaiheen aikana, tunnettu siitä, että puristustela (14) siirtyy käyttöelin-ten (18) avulla, joita ohjaavat ohjauselinten (26) välityksellä 1 askini aitteet (23), jotka toimivat muistissa olevan ohjelman ja rullan (21) muodostumisen etenemistä alusta asti seuraavien anturien (22, 24) välittämien mittausten mukaan, ja että asentoanturi (25) lähettää puristustelan asentoa vastaavan signaalin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä että puristustela (14) on sovitettu varteen (8), jota käyttää hydraulinen sylinteri (18), jota syöttää annostelujakelija ja hydraulinen yksikkö.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä että puristustelaa (14) kannattavaan varteen (8) kiinnitetty asennon anturi (25) välittää 1 askinlaitteisiin (23) signaaleja, jotka vastaavat varren (8) kiertoasentoa.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä käytetyt anturit käsittävät jo rullautuneen huovan pituuden määrittävät anturielimet (22), joiden avulla voidaan määrittää hetki, jolloin raina alkaa tulla sisään tilaan, jossa rullaus tapahtuu, ja jotka on kytketty yhtäältä ajanmittauselimiin ja toisaalta rainan etenemisnopeuden mittauselimiin (24). 20 Patentkrav 74925