PL178451B1 - Sposób regulacji naciągu taśmy, nawijanej na rolkę - Google Patents

Abstract

1 . Sposób regulacji naciagu tasmy, nawija- nej na rolke, zwlaszcza tasmy papierowej na co najmniej jedna rolke w urzadzeniu do nawijania, polegajacy na tym, ze tasme przeprowadza sie wokól czesci bebna podtrzymujacego tworzacego z drugim bebnem podtrzymujacym loze do nawija- nia i nawinieta na rolke tasme dociska sie górnym walcem i nawija sie w trzech fazach poczatkowej, glównej 1 koncowej, znamienny tyra, ze w poczatkowej fazie nawijania naciag tasmy (1,1', 1") zmniejsza sie wraz ze wzrostem srednicy rolki (5, 5', 5") w glównej fazie nawijania naciag utrzymu- je sie zblizony do stalego korzystnie z tendencja do zmniejszania sie wraz ze wzrostem srednicy rolki (5, 5', 5") i zmniejsza sie naciag w koncowej fazie nawijania przy dalszym wzroscie srednicy rolki (5, 5', 5"). Fig 1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regulacji naciągu taśmy na rolkę, w szczególności taśmy papierowej.

Znane jest urządzenie nawijające, w którym pierwsze bębny podtrzymujące nie mają elastycznej, giętkiej powierzchni. Zatem na strukturę nawijania można wpływać w ten sposób, że rozkład obciążeń na bębnach podtrzymujących jest różny i zmienny podczas procesu nawijania, zaś nacisk na wykonywaną rolkę, zależny od średnicy rolki,, jest również zmienny'. Typowo, obciążenie bębna podtrzymującego, który nie jest owinięty przez materiał, było liniowo obniżane w miarę wzrostu średnicy rolki, podczas gdy obciążenie pierwszego bębna podtrzymującego w kierunku nawijania (tylny bęben) jest liniowo zwiększane. Wartość początkowa i wartość końcowa są regulowane. Obciążenie wywierane przez górny walec na rolkę materiału, początkowo zwiększa się ze wzrostem średnicy rolki, potem zmniejsza się a od określonej średnicy rolki jest zerowe. Wartość obciążenia reguluje się.

Znane jest również stosowanie stałego niezależnego od średnicy rolki naciągu wywieranego na taśmę, która ma być nawinięta.

178 451

Parametry nawijania w żaden sposób nie brały pod uwagę wartości tarcia między taśmą a bębnami podtrzymującymi. Dlatego siły wywierane na bębny podtrzymujące i na górny walec czasem nie mogły być przekazywane do taśmy. W konsekwencji następował poślizg w stosunku do taśmy i struktura nawijania rolki była niewłaściwa.

Dwubębnowe urządzenia nawijające z przynajmniej jednym bębnem podtrzymującym z elastyczną, giętkąpowierzchnią(zasada miękkiego walcowania), które zostały wprowadzone na rynek w międzyczasie, nie odnosiły sukcesu w stosunku do środków dla zmiany naciągu taśmy.

Niemiecki wzór użytkowy nr DE-GM 87 08 849 opisuje urządzenie nawijające z dwoma równoległymi bębnami i górnym walcem, które można było przechylać jako całość dla regulacji nacisku walca przy nawijaniu. Na początku procesu nawijania górny walec wywiera duży nacisk na nawijanąrolkęktóra zaczyna powstawać. Przy tym nacisku, dodatniej różnicy prędkości obrotów bębnów i odpowiednim naciągu wstecznym uzyskuje się ciasny rdzeń. Podczas dalszego procesu nawijania, nacisk górnego walca jest redukowany. Naciąg wsteczny i nachylenie całego urządzenia nawijającego sąużywane do regulowania jakości rolek, tj. twardości. Możliwe jest wykonanie bębnów, szczególnie bębna przedniego, z innym pokryciem, tj. pokryciem gumowym.

Sposób regulowania twardości nawijanej rolki przez przykładanie różnych momentów obrotowych do tylnego i przedniego bębna, jest opisany w niemieckim opisie patentowym nr DE-A1-29 32 396. Twardość i różnica prądów sterujących dla przyłożenia różnych momentów obrotowych do dwóch bębnów są proporcjonalne do średnicy rolki. Twardość rolki i różnica prądów są trzymane na stałych wartościach podczas pierwszej fazy. Następnie, wartości te są liniowo obniżane. Podczas trzeciej fazy wartości te są utrzymywane na stałym, niskim poziomie. Pierwsza faza może być pominięta. Ani zmiana w naciągu wstecznym ani górny walec nie są opisane w tym dokumencie.

Brytyjski opis patent owy nr GB-A21 17 935 opisuje urządzenie do nawijania z dwoma bębnami z walcem górnym, gdzie naciąg taśmy jest kontrolowany przez regulowanie różnicy prędkości pomiędzy dwoma bębnami, zależnie od średnicy nawijanej rolki i w odpowiedzi na zadane wartości sygnałów, reprezentujących prędkości obrotu każdego bębna. Moment obrotu każdego bębna jest zmieniany zgodnie z krzywą od różnicy prędkości i od średnicy nawijanej rolki. Krzywe momentu obrotu mogą być podzielone na trzy fazy. Moment obrotowy obu bębnów jest stały podczas pierwszej i trzeciej fazy nawijania, podczas gdy w środkowej fazie nawijania moment obrotowy przedniego bębna zmniejsza się, a moment obrotowy tylnego bębna zwiększa się w tym samym czasie. Według tego dokumentu, pożądane jest utrzymywanie stałego naciągu taśmy w całej rolce. Sposób, pozwalający na kontrolowanie nacisku, wywieranego przez górny walec, nie jest opisany.

W rozwiązaniu znanym z opisu patentowego brytyjskiego nr GB-A 1-21 17 935 utrzymuje się naciąg zwoju stały w całej rolce.

W rozwiązaniu znanym z francuskiego opisu patentowego nr FR-A-24 36 633 naciąg zwoju utrzymuje się stały podczas pierwszej fazy zawijania, ale na podwyższonym poziomie kiedy wzrasta średnia rolki, a następnie, kiedy osiągnie się pierwszą określoną średnią rolki, naciąg się zmniejsza i utrzymuje stały, zbliżony do nominalnego aż do momentu, kiedy osiągnie się drugą określoną średnią rolki, a następnie ponownie zmniejsza się naciąg aż do końca operacji nawijania po osiągnięciu trzeciej określonej średnicy rolki, przy czym nie opisano tu urządzenia sterującego tymi zmianami naciągu.

WELP, Ewald G. opisuje w pracy Papier- und Kunststoff-Verarbeitung, wrzesień 1981, strony 54 do 59, urządzenie nawijające z dwoma bębnami ze stałym naciągiem wstecznym, zależnym od średnicy rolki. Omawiana jest zmiana nadobrotów i różny moment obrotowy obu bębnów. Nie jest powiedziane, w jaki sposób moment obrotowy ma być uzależniony od średnicy rolki. W Paper Trade Journal z 28 kwietnia 1969, strony 36 do 40, jest opisany sposób, w którym na początku przykłada się niemal cały moment obrotowy do przedniego bębna, a następnie stopniowo przenosi się moment obrotowy z przedniego bębna do tylnego bębna.

Z Rollenschneid und Wickelmaschinen, Papier und Kunstoff, listopad 1997 str 28-40, Firmenschriff der Jagenberk-Werke A Dusseldorf, Tedchnische Informationen, IIł/314, eing i DPA

178 451 z 30 sierpnia znane jest urządzenie nawijające z dwoma bębnami, w którym prąd napędzający przedni bęben maleje liniowo, zaś prąd napędzający tylny bębna rośnie. Ani zależność wstecznego naciągu od średnicy rolki, ani zależność momentu obrotowego przedniego bębna na początku lub na końcu procesu nawijania nie są opisane. Produkowany jest też nacisk wywierany przez górny walec w zależności od średnicy rolki.

Celem wynalazku jest opracowanie w opisanym powyżej układzie - środków dla zmiany naprężenia rozciągającego pozostałego w nawiniętej taśmie tak, że może być uzyskana lepsza struktura nawinięcia przy pomocy takich środków - nawet po zastosowaniu zasady miękkiego walcowania. Dalszym celem wynalazkujest niemal całkowite zapobieżenie nieprawidłowym regulacjom.

Sposób nawijania taśmy zwłaszcza papierowej na co najmniej jedną rolkę w urządzeniu do nawijania, polegający na tym, że taśmę przeprowadza się wokół części bębna podtrzymującego tworzącego z drugim bębnem podtrzymującym łoże do nawijania i nawiniętą na rolkę taśmę dociska się górnym walcem i nawija się w trzech fazach początkowej, głównej i końcowej według wynalazku charakteryzuje się tym, że w początkowej fazie nawijania naciąg taśmy zmniejsza się wraz ze wzrostem średnicy rolki w głównej fazie nawijania naciąg utrzymuje się zbliżony do stałego korzystnie z tendencjądo zmniejszania się wraz ze wzrostem (średnicy rolki) i zmniejsza się naciąg w końcowej fazie nawijania przy dalszym wzroście średnicy rolki.

Korzystnie stosuje się czas trwania fazy początkowej zbliżony do czasu przyspieszania bębnów podtrzymujących pierwszego i drugiego.

Korzystnie stosuje się czas trwania fazy końcowej zbliżony do czasu zatrzymywania bębnów podtrzymujących pierwszego i drugiego.

Korzystnie obciążenie drugiego bębna podtrzymującego, początkowo obniża się w miarę wzrostu średnicy rolki, następnie, podczas dalszego nawijania, utrzymuje się w przybliżeniu na tym samym poziomie i obniża się w miarę wzrostu średnicy rolki podczas fazy końcowej.

Korzystnie wybiera się zestaw wartości naciągu taśmy, obciążenia i rozkładu obciążenia względem średnicy rolki i kontroluje się je w sposób ciągły komputerem, mierzy się dane w rzeczywistym procesie nawijania, porównuje się ten zestaw wartości ze zmierzonymi danymi rzeczywistymi i przelicza się nowe obciążenie lub rozkład obciążenia zapewniający nawijanie bezpoślizgowe.

Korzystnie do wybranego zestawu wartości dołącza się wartości współczynnika tarcia taśmy, względem powierzchni co najmniej jednego z bębnów podtrzymujących pierwszego i drugiego.

Korzystnie wybrany naciąg taśmy w funkcji średnicy rolki stosuje się jako podstawę dla określania zależności rozkładu obciążenia od średnicy rolki.

Jedną z zalet wynalazku jest to, że naprężenie rozciągające, pozostające w już nawiniętej rolce, maleje degresywnie, kiedy średnica rolki rośnie, nawet w przypadku, gdy urządzenie z dwoma bębnami pracuje zgodnie z zasadąmiękkiego walcowania. Innąkorzyściąjest to, że można uniknąć poważnego błędu w strukturze rolki przez zapobieżenie poślizgowi między rolką (rolkami) a bębnem podtrzymującym wynikającego z powstania odpowiednich wartości tarcia przy danym materiale i danych bębnach lub pokryciach bębnów.

Naprężenia rozciągające, pozostające w nawiniętym materiale mogą być zmieniane w różny sposób.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólnie urządzenie nawijające według wynalazku, widoczne od strony jednego końca bębna podtrzymującego, fig. 2 przedstawia wykres naciągu taśmy, zależnego od średnicy rolki, fig. 3 przedstawią wykres obciążenia, wywieranego przez górny walec, w zależności od średnicy rolki (z nawiniętej taśmy), fig. 4 przedstawia wykres naciągu zwoju (który jest porównywalny do wykresu momentu obrotowego bębna) lub wykresu rozkładu obciążenia na bębnach podtrzymujących według fig. 1, zależnie od średnicy rolki.

W urządzeniu nawijającym (fig. 1) pierwszy bęben podtrzymujący 2, widoczny od strony przynajmniej jednej taśmy papierowej 1, 1', 5,..., która ma być nawinięta, posiadający twardą

178 451 powierzchnię (nie pokazana) lub elastyczną powierzchnię 2' - jest częściowo owinięty przez taśmę papierową 1, 1', 1. Drugi bęben podtrzymujący 3, który posiada - na przykład - mniej elastyczną, giętką powierzchnię 3' i który jest drugi, zgodnie z kierunkiem nawijania, nie jest owinięty przez taśmę papierową 1,1', 1 (taśmy papierowe). Oba bębny podtrzymujące pierwszy 2 i drugi 3 tworząłoże nawijania 4, na którym jest podtrzymywana, nawinięta korzystnie na rdzeniu 6, rolka 5,5', 5,..... taśmy 11', 1,... Rolka 5 5', 5jest obracana przez podtrzymujące bębny. Górny walec 7, opiera się z regulowanym naciskiem na rolce 5,5', 5,... i jest obracany przez rolkę 5, 5', 5, to znaczy nie ma własnego urządzenia napędowego.

Naciąg na taśmę 1,1', 1,,.., która mabyć nawinięta, pokazany na fig. 2, zależny od średnicy rolki 5, 5', 5, podczas początkowej fazy nawijania zmniejsza się liniowo, następnie w zasadzie utrzymuje się na tym samym poziomie lub, jakjest preferowane, również liniowo, ale wolniej obniża się niż podczas fazy początkowej. Podczas końcowej fazy nawijania, naciąg zmniejsza się znów szybciej w stosunku do rosnącej średnicy rolki, aż osiągnie się dana średnica końcowa rolki i nawijanie zostanie zakończone zgodnie z przebiegiem tego sposobu w urządzeniu do nawijania (fig. 1) do zmiany naciągu taśmy 11', 1mającym zespół 8 zmiany rozkładu obciążenia połączony z bębnami podtrzymującymi pierwszym 2 i drugim 3.

Jak pokazują dwie z czterech strzałek na figurach (patrz fig. 2 na początku i na końcu początkowej fazy i końcowej fazy), naciąg i zmianę naciągu reguluje się, korzystnie w tych punktach, zgodnie z rosnącą średnicą rolki 5,5', 5. Korzystnie, koniec początkowej fazy przypada na końcu fazy przyspieszania pierwszego bębna podtrzymującego 2, zaś końcowa faza rozpoczyna się na początku fazy hamowania bębnów podtrzymujących pierwszego 2 i drugiego 3. Żeby przedstawić to wyraźniej, na fig. 2 przedstawiono również (liniami przerywanymi) wykres szybkości bębnów podtrzymujących pierwszego 2 i drugiego 3.

Jak widać na fig. 4, zmianę naciągu w nawiniętej taśmie papierowej 1,1', 1 uzyskujesięlub podtrzymuje przez zmianę rozkładu obciążenia na bębnach podtrzymujących pierwszym 2 i drugim 3 w ten sposób, że rozkład obciążenia podczas początkowej fazy nawijania zmienia się stosunkowo szybko, szczególnie w sposób liniowy, podczas gdy w następnej, głównej fazie nawijania, rozkład obciążenia zmienia się wolniej niż w początkowej fazie, wraz z rosnącą średnicą rolki 5,5', 5. Podczas końcowej fazy nawijania, rozkład obciążenia zmienia się znów szybciej. W tej fazie korzystne jest zmienianie rozkładu absolutnego obciążenia za każdym razem na początku i na końcu fazy początkowej oraz na początku i na końcu fazy końcowej. Suma obciążenia obu bębnów podtrzymujących pierwszego 2 i drugiego 3 jest pokazana jako linia zerowa.

Ciągła linia na fig. 4 przedstawia obniżanie obciążenia drugiego bębna podtrzymującego 3 (podczas zwiększania) średnicy D (rolki) 5, 5', 5. Obciążenie pierwszego bębna podtrzymującego 2 (pokazanego linią przerywaną) zwiększa się automatycznie przy wzroście średnicy D rolki 5, 5', 5.

Według wynalazku, naciąg taśmy 1,1', 1,jak ogólnie pokazano na fig. 2, jest podstawą dla wykonania odpowiednich czynności mających na celu prawidłowe jej nawinięcie. Zatem, rozkład obciążenia między bębnami podtrzymującymi pierwszym 21 drugim 3 zmienia się odpowiednio do narastania naciągu taśmy 1, 1', 1 zgodnie z fig. 2.

Dla upewnienia się, że uzyskiwany jest pożądany rozkład obciążenia według fig. 4 na przynajmniej jednej rolce 5, 5', 5... podczas wszystkich faz nawijania, obciążenie górnego walca 7, które jest zależne od średnicy rolki 5,5', 5, również zmienia się w różny sposób. Jest to przedstawione strzałkami na fig. 3. W szczególności, punkt maksymalnego obciążenia przesuwać się na wykresie względem jego wartości bezwzględnej, jak również względem średnicy rolki 5, 5', 5. Zwykle pewne obciążenie na przynajmniej jednej rolce 5, 5', 5... utrzymuje się aż do uzyskania pożądanej średnicy zwoju.

Istotne jest zapewnienie, aby nie występował poślizg między drugim bębnem podtrzymującym 3 a łożem nawijania 4. Poślizg zakłóca strukturę zwojów w rolce 5,5', 5. Dla uniknięcia takich poślizgów, wybiera się zestaw wartości naciągu taśmy 1, 1', 1, obciążenia i rozkładu obciążenia w stosunku do średnicy rolki 5, 5', 5 (p. fig. 3 do 4) i w sposób ciągły kontroluje się przy pomocy komputera, w którym porównuje się ten zestaw wartości z danymi, zmierzonymi

178 451 w rzeczywistym procesie. Komputer wylicza nowe obciążenie lub rozkład obciążenia, które zapewniają, że nie wystąpi poślizg w przypadku, gdy zmierzone dane wskazują, że bez ich zmiany może taki poślizg wystąpić. Na przykład, rzeczywiste obciążenie (fig. 3) może być zbyt małe dla przekazania wybranego rozkładu obciążenia lub jest niemal osiągnięte maksymalne obciążenie tak, że może wystąpić poślizg między drugim podtrzymującym bębnem 3 a łożem nawijania 4. W takich przypadkach - pokazanych tylko dla przykładu, wylicza się krzywądla obciążenia i/lub rozkładu obciążenia w stosunku do średnicy rolki 5,5', 5 dla zapewnienia, że nie wystąpi poślizg. Te nowe parametry są używane automatycznie przez urządzenie do nawijania bez jakiejkolwiek ingerencji operatora.

Przy przeliczaniu wymienionego zestawu wartości dla uzyskania wartości obciążenia lub rozkładu obciążenia, dobrze jest znać współczynniki tarcia między rolką 5, 5', 5,.. a bębnami podtrzymującymi pierwszym 2 i drugim 3, w szczególności w stosunku do drugiego bębna podtrzymującego 3. Wartość współczynnika tarcia zapamiętuje się w komputerze dla każdego typu papieru i materiału pokrycia bębna podtrzymującego pierwszego 2 i drugiego 3 lub automatycznie mierzy się i przekazuje do komputera.

178 451

178 451

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób regulacji naciągu taśmy, nawijanej na rolkę, zwłaszcza taśmy papierowej na co najmniej jedną rolkę w urządzeniu do nawijania, polegający na tym, że taśmę przeprowadza się wokół części bębna podtrzymującego tworzącego z drugim bębnem podtrzymującym łoże do nawijania i nawiniętą na rolkę taśmę dociska się górnym walcem i nawija się w trzech fazach początkowej, głównej i końcowej, znamienny tym, że w początkowej fazie nawijania naciąg taśtm/'(1, 1', 1 zmniejsza się wraz ze wzrostem średnicy rolki (5, 5', 5)wgłównej fazie nawijania naciąg utrzymuje się zbliżony do stałego korzystnie z tendencją do zmniejszania się wraz ze wzrostem średnicy rolki (5, 5', 5) i zmniejsza się naciąg w końcowej fazie nawijania przy dalszym wzroście średnicy rolki (5, 5', 5).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się czas trwania fazy początkowej zbliżony do czasu przyspieszania bębnów podtrzymujących pierwszego (2) i drugiego (3).
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się czas trwania fazy końcowej zbliżony do czasu zatrzymywania bębnów podtrzymujących pierwszego (2) i drugiego (3).
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obciążenie drugiego bębna podtrzymującego (3), początkowo obniża się w miarę wzrostu średnicy rolki (5, 5', 5), następnie, podczas dalszego nawijania, utrzymuje się w przybliżeniu na tym samym poziomie i obniża się w miarę wzrostu średnicy rolki (5, 5', 5) podczas fazy końcowej.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wybiera się zestaw wartości naciągu taśmy (11', 1), obciążenia i rozkładu obciążenia względem średnicy rolki (5,5', 5) i kontroluje się je w sposób ciągły komputerem, mierzy się dane w rzeczywistym procesie nawijania, porównuje się ten zestaw wartości ze zmierzonymi danymi rzeczywistymi i przelicza się nowe obciążenie lub rozkład obciążenia zapewniający nawijanie bezpoślizgowe.
6. 6. Sposób według z zastrz. 1, znamienny tym, że do wybranego zestawu wartości dołącza się wartości współczynnika tarcia taśmy (11', 1, względem powierzchni co najmniej jednego z bębnów podtrzymujących pierwszego (2) i drugiego (3).
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wybrany naciąg taśmy w funkcji średnicy rolki (5,5', 5), stosuje się jako podstawę dla określania zależności rozkładu obciążenia od średnicy rolki (5, 5', 5).