PL209354B1 - Sposób usuwania drutów albo taśm ze sprasowanych bel surowca oraz zwijak drutu do realizacji sposobu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania drutów albo taśm ze sprasowanych bel surowca i zwijak drutu do realizacji sposobu wedł ug wynalazku.

Znany jest sposób usuwania drutów albo taśm ze sprasowanych bel surowca, na których druty albo taśmy są założone tak, że na co najmniej dwóch przeciwległych stronach beli tworzą na każdej stronie co najmniej jedno miejsce skrzyżowania. Bele doprowadza się w położenie usuwania drutu za pomocą urządzenia ustawiającego belę i rozpoznaje się automatycznie za pomocą wyszukiwacza drutu położenie drutów i zwijak drutu ustawia się nad drutem. Następnie druty lub taśmy przecina się i za pomocą co najmniej jednego zwijaka drutu usuwa się je z beli.

Ponadto znany jest zwijak drutu, zwłaszcza do nawijania i usuwania skrzyżowanych, przeciętych drutów beli, z usytuowanym centralnie rotorem nawojowym w postaci wydrążonego cylindra, który posiada co najmniej dwie przebiegające po linii śrubowej szczeliny, które zaczynają się na roboczym końcu rotora nawojowego i przenikają ściankę cylindra. Zwijak zawiera ponadto opasujący ten rotor nawojowy stator, który posiada co najmniej dwie również wychodzące od jego zewnętrznego końca, przebiegające po linii śrubowej szczelinowe prowadnice drutu. Szczelinowe prowadnice drutu ukierunkowane są przeciwnie do szczelin rotora nawojowego, przy czym rotor nawojowy ma przedłużenie w postaci wydrążonego wał ka napę dowego, w którym znajduje się wypychacz drutu.

Sposób i urządzenia tego rodzaju wykorzystywane są na przykład w przemyśle papierniczym. Często surowiec, a więc masa celulozowa lub makulatura, dostarczany jest do wytwórni papieru w postaci sprasowanych bel związanych drutami lub taśmami opasującymi. Takie druty lub taśmy należy z reguły usunąć przed przetworzeniem tego surowca w uwodnioną suspensję, na przykład w aparacie do rozpuszczania z mieszadłem. Może to odbywać się ręcznie, ale jest niebezpieczne i pracochłonne. Dlatego opracowano sposoby wymienionego tu rodzaju, które umożliwiają automatyczne zdejmowanie drutów i taśm. Zwijarki wykorzystywane w tych sposobach są znane na przykład z niemieckiego opisu patentowego DE 28 21 336 C2. Od takiego sposobu wymaga się możliwie wysokiego tempa pracy, to znaczy na przykład w ciągu godziny jak najwięcej bel powinno być pozbawionych drutu. Stanowisko usuwania drutów z dużą liczbą urządzeń jest bowiem bardzo drogie i powinno być optymalnie wykorzystane.

Celem wynalazku jest takie ulepszenie sposobu określonego wyżej rodzaju, żeby umożliwić jeszcze szybsze usuwanie drutów lub taśm z bel papieru lub masy celulozowej.

Sposób usuwania drutów albo taśm ze sprasowanych bel surowca, na których druty albo taśmy są założone tak, że na co najmniej dwóch przeciwległych stronach beli tworzą na każdej stronie co najmniej jedno miejsce skrzyżowania, przy czym bele doprowadza się w położenie usuwania drutu za pomocą urządzenia ustawiającego belę i rozpoznaje się automatycznie za pomocą wyszukiwacza drutu położenie drutów i zwijak drutu ustawia się nad drutem, po czym druty lub taśmy przecina się i za pomocą co najmniej jednego zwijaka drutu usuwa się je z beli, wedł ug wynalazku charakteryzuje się tym, że na co najmniej jednej stronie beli rozpoznaje się automatycznie pozycję miejsca skrzyżowania i odpowiednią informację przekazuje się do układu sterującego maszyny, za pomocą którego doprowadza się zwijak drutu do tego miejsca skrzyżowania.

Korzystnie, pozycję miejsca skrzyżowania rozpoznaje się za pomocą automatycznej kamery kontrolującej odpowiednią stronę beli.

Korzystnie, zwijak drutu jest zamocowany na wysięgniku teleskopowym i, sterując z układu sterującego maszyny, przemieszcza się go za pomocą tego wysięgnika i urządzenia odchylającego.

Korzystnie, wyznacza się pozycje miejsc skrzyżowania na górnej stronie beli.

Korzystnie, druty albo taśmy rozcina się przecinakami, które przesuwa się automatycznie w położenie cięcia w zależności od rozpoznanego położenia miejsc skrzyżowania.

Korzystnie, położenie cięcia ustala się tak, że druty albo taśmy mają w przybliżeniu jednakową długość wychodząc od punktu zwijania zadanego przez układ sterujący maszyny.

Korzystnie, wykorzystuje się dwa zwijaki drutu, przy czym steruje się nimi tak, że zewnętrzną powierzchnię beli, na której są one ustawiane, dzieli się na dwa sektory, przy czym do każdego z tych sektorów może dojść tylko jeden ze zwijaków drutu.

Korzystnie, co najmniej jednym przecinakiem działa się na powierzchni bocznej i co najmniej jednym przecinakiem działa się u dołu doprowadzonej na pozycję beli.

Zwijak drutu do realizacji sposobu, zwłaszcza do nawijania i usuwania skrzyżowanych, przeciętych drutów beli, z usytuowanym centralnie rotorem nawojowym w postaci wydrążonego cylindra, który

PL 209 354 B1 posiada co najmniej dwie przebiegające po linii śrubowej szczeliny, które zaczynają się na roboczym końcu rotora nawojowego i przenikają ściankę cylindra, a także z opasującym ten rotor nawojowy statorem, który posiada co najmniej dwie również wychodzące od jego zewnętrznego końca, przebiegające po linii śrubowej szczelinowe prowadnice drutu, które są ukierunkowane przeciwnie do szczelin rotora nawojowego, przy czym rotor nawojowy ma przedłużenie w postaci wydrążonego wałka napędowego, w którym znajduje się wypychacz drutu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stator jest zaopatrzony w co najmniej cztery szczelinowe prowadnice drutu, które są rozmieszczone równomiernie w kierunku obwodowym, i może wykonywać względem beli ruch obrotowy w zakresie co najmniej 10° i maksymalnie 99°, korzystnie 10-60°, przy czym ten obrót jest wykonywany w kierunku przeciwnym do ruchu obrotowego rotora nawojowego.

Korzystnie, stator ma dokładnie cztery szczelinowe prowadnice drutu.

Korzystnie, szczelinowe prowadnice drutu w strefie przechwytywania drutu są nachylone pod kątem α, a kąt nachylenia β w pozostałej części szczeliny jest większy.

Korzystnie, szczelinowe prowadnice drutu, patrząc od strony przechwytywania drutu, mają wzrastające nachylenie.

Korzystnie, szczelinowe prowadnice drutu są zaokrąglone.

Korzystnie, szczeliny rotora nawojowego nie są zaokrąglone.

Ponieważ w trakcie realizacji sposobu mogą być wybierane miejsca skrzyżowania drutów lub też taśm, żeby ustawiać tam zwijak drutu, więc można w jednym przebiegu zwijania za pomocą tego samego zwijaka jednocześnie uchwycić i usunąć dwa druty. Sposób ten może być zautomatyzowany i dlatego jest szczególnie efektywny ekonomicznie.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w widoku perspektywicznym zasadnicze elementy niezbędne do realizacji sposobu, fig. 2a-2c - szczególnie przydatny zwijak drutu w trzech położeniach roboczych, fig. 3 - części zwijaka drutu z fig. 2a do 2c, a fig. 4 - cylinder zewnętrzny z fig. 3 w rozwinięciu.

Na podstawie fig. 1 można bardzo łatwo objaśnić etapy postępowania podczas realizacji sposobu. Elementy techniczne są przedstawione tak, że można objaśnić ich zadanie i funkcję. Natomiast nie ukazano na tym rysunku szczegółów konstrukcyjnych.

Widoczna na rysunku bela 1 jest ustawiona tak, że na jej pionowych powierzchniach bocznych znajdują się tylko dwa pionowe druty. Oznacza to, że w ukazanym tu położeniu uwarstwienie beli jest poziome i jest ona ściśnięta w kierunku pionowym. Bela jest transportowana do stanowiska usuwania drutu przez niewidoczne tu przenośniki, na przykład przenośniki łańcuchowe, przenośniki rolkowe lub przenośniki płytowe, i jest doprowadzana w położenie, w którym miejsca skrzyżowania 3 i 3' drutów 2 i 2' znajdują się na górnej stronie beli 1. Następnie urządzenie ustawiające belę 4 (podwójny podnośnik) doprowadza górną stronę beli na poziom, na którym porusza się ramię odchylne z wysięgnikiem teleskopowym 6 i zwijakiem drutu 7 w celu usuwania drutu. Za pomocą inteligentnej kamery 5, która bada górną stronę beli 1, rozpoznawane jest położenie drutu, wyznaczane są miejsca skrzyżowania 3 i 3' i współrzędne tych miejsc są przekazywane do układu sterującego maszyny 10. Układ sterujący 10 wysterowuje napędy urządzenia odchylającego 8 i wysięgnika teleskopowego 6, które przemieszczają zwijak drutu 7 do miejsc skrzyżowania 3 i 3'. Poza tym korygowane są odpowiednio pionowe odchylenia powierzchni beli od idealnej płaszczyzny poziomej. Gdy wykorzystywany jest zwijak drutu przedstawiony na fig. 2a-c, 3 i 4 i opisany niżej, to podczas ustawiania jego pozycji korygowane jest położenie koronki statora stosownie do kąta obrotu urządzenia odchylającego 8, żeby koronka statora utworzona przez szczeliny stanowiące szczelinowe prowadnice drutu 17 znalazła się dokładnie nad sektorami utworzonymi przez druty w miejscu skrzyżowania 3, 3' drutów. Po dokonanej korekcji zwijak jest opuszczany na belę, aż koronka statora zetknie się z powierzchnią beli. Jako napędy służą napędy obrotowe, napędy zębatkowe i/lub cylindry hydrauliczne, które są wyposażone w czujniki położenia.

Jednocześnie układ sterujący 10 steruje - tu tylko zaznaczonymi - przecinakami 9 i 9' za pomocą osi liniowych, które mogą być wyposażone w serwonapęd doprowadzający te przecinaki w położenie przecinania drutów 2 i 2'. Miejsca przecinania drutu są tak dobierane, że oba jego odcinki, patrząc od miejsca skrzyżowania 3, mają w przybliżeniu jednakową długość. Pozwala to zwiększyć w sposobie tempo taktu produkcyjnego. Przecinaki mogą być przystawiane do beli za pomocą sterowanych ciśnieniowo cylindrów hydraulicznych.

Chociaż fig. 1 ukazuje tylko jeden zwijak drutu 7 z przynależnym ramieniem odchylnym i wysięgnikiem teleskopowym 6, to korzystnie jest przewidzieć kilka takich zwijaków. Według tego sposobu stanowisko usuwania drutu działa najszybciej, gdy ilość zwijaków drutu wystarcza do jednoczesnego

PL209 354 B1 uchwycenia wszystkich drutów. Celowo zaprogramowany układ sterujący maszyny przydziela wtedy każdemu zwijakowi docelowe miejsce skrzyżowania drutów, tak że zwijaki mogą pracować jednocześnie. Wówczas każdy ze zwijaków drutu może operować w określonym sektorze beli. Z reguły takie bele mają na powierzchni jeden do czterech miejsc skrzyżowania. Celowe jest wtedy, aby po każdej z dwóch stron urządzenia ustawiającego belę 4 znajdowało się jedno ramię odchylne z wysięgnikiem teleskopowym 6, przy czym oba urządzenia odchylające 8 byłyby rozmieszczone naprzeciwlegle po przekątnej.

Przecinaki 9 i 9' mogą być zamontowane tak, że razem z belą 1 są przemieszczane pionowo za pomocą urządzenia ustawiającego belę 4. Od warunków przestrzennych zależy to, z której strony przecinaki są doprowadzane w pozycję cięcia, przy czym ewentualnie bierze się pod uwagę wspomnianą już potrzebę uzyskania możliwie jednakowo długich odcinków drutu. Zwykle przecinaki są przystawiane z boku, a więc w płaszczyznach równoległych do kierunku transportu beli (strzałka 11). Płaszczyzny prostopadłe do kierunku transportu (strzałka 11) są mniej przydatne do takiego doprowadzania ze względu na konstrukcję maszyny i dlatego do drutów nieuchwytnych z boku najczęściej przecinaki są doprowadzane od dołu do beli.

Po zdjęciu wszystkich drutów bela 1 może być opuszczona na przykład na niepokazany na rysunku przenośnik taśmowy i wyprowadzana w kierunku transportu (strzałka 11) ze stanowiska usuwania drutu. Jednocześnie postępuje za nią nowa, jeszcze odrutowana bela.

Na fig. 2a do 2c przedstawiono zwijak drutu szczególnie nadający się do realizacji sposobu według wynalazku. Posiada on umieszczony centralnie rotor nawojowy 12 w postaci wydrążonego cylindra z co najmniej dwiema przebiegającymi po linii śrubowej szczelinami (nie pokazane na rysunku), które zaczynają się na roboczym końcu wydrążonego cylindra i przenikają jego ściankę. Ten rotor nawojowy 12 jest opasany statorem 15, który posiada co najmniej dwie, korzystnie cztery, również wychodzące od jego zewnętrznego końca, przebiegające po linii śrubowej szczelinowe prowadnice drutu (niewidoczne na rysunku), które są ukierunkowane przeciwnie do szczelin rotora nawojowego. Ten mający postać pustego cylindra rotor nawojowy 12 ma przedłużenie w postaci wydrążonego wałka napędowego 13, w którym znajduje się wypychacz drutu 14. Fig. 2a pokazuje położenie robocze przed nawijaniem, to znaczy wypychacz drutu 14 znajduje się w położeniu wyjściowym. Po uchwyceniu drutu powstaje w wyniku obrotu rotora nawojowego 12 zwój drutu 16 na statorze 15, jak to widać na fig. 2b. Przy tym może zacząć się już przebieg odchylania przed całkowitym nawinięciem drutu, żeby zaoszczędzić czas. Fig. 2c przedstawia wypychacz drutu 14 w krańcowym położeniu wypychania, gdy nastąpiło wyrzucenie zwoju drutu 16 w wyniku przemieszczenia wypychacza za pomocą - nie pokazanego na rysunku - cylindra hydraulicznego albo pneumatycznego z zabezpieczeniem przed obrotem. Jednocześnie z wypychaniem następuje obrót rotora nawojowego 12 celem zmniejszenia tarcia między zwojem drutu 16 i statorem 15. Znane są już różne możliwości usuwania nawiniętych drutów ze zwijaka drutu 7. Występują jednak pewne różnice, gdy chodzi o druty metalowe i taśmy z tworzywa sztucznego. W przypadku drutów metalowych korzystne jest dość ciasne nawinięcie zwoju, bo wtedy nadaje się on dobrze do transportu. Drut taki jest stosunkowo czystym surowcem traktowanym jako produkt handlowy, który można zatem poddać recyklingowi.

Podobny zwijak drutu jest znany ze wspomnianego już niemieckiego opisu patentowego nr DE 28 21 336 C2. To znane urządzenie jest korzystnie ulepszone i dostosowane do potrzeb sposobu tak, że stator może obracać się wokół jego osi w określonym zakresie kątowym, korzystnie około 30°, żeby przez to unieść przylegające do beli druty albo taśmy. Na fig. 3 przedstawiono z lewej strony stator 15, a z prawej strony rotor nawojowy 12 z wałkiem napędowym 13. Obie te części nie są pokazane w stanie gotowym do używania, lecz są oddzielone od siebie, żeby były lepiej widoczne. W statorze 15 można zauważyć na stronie czołowej szczelinowe prowadnice drutu 17 przebiegające po linii śrubowej i przenikające ściankę cylindra. Zaznaczona jest też szczelina 18 usytuowana na stronie czołowej wydrążonego rotora nawojowego 12. Szczeliny w obu tych elementach konstrukcyjnych są ukierunkowane przeciwbieżnie, tak że w wyniku obrotu wydrążonego rotora nawojowego 12 wewnątrz statora 15 druty albo taśmy mogą być nawijane. Stator 15 może obracać się tylko w ograniczonym zakresie kątowym i wskutek tego druty są wciągane z beli w szczelinową prowadnicę drutu 17, w związku z czym między roboczym końcem rotora nawojowego 12 i statora 15 może być przewidziany mały odstęp a rzędu kilku milimetrów, co pozwala uchronić belę przed uszkodzeniem.

Rozwinięcie obwodu statora 15 na fig. 4 uwidacznia, że istnieją w sumie cztery szczelinowe prowadnice drutu 17. Przy tym na przykład w strefie roboczego końca szczelina może być nachylona pod mniejszym kątem α niż w pozostałej części, gdzie kąt nachylenia β jest większy. Dzięki temu drut

PL 209 354 B1 na początku jest łatwo unoszony i później podczas właściwego procesu nawijania jest niezawodnie prowadzony w górę do spodu szczeliny. Szczelinowa prowadnica drutu 17 może być też wykonana z narastającym nachyleniem.

Za pomocą takiego nawijaka można utworzyć zwój drutu 16 nie uszkadzając przy tym znaczniej powierzchni beli. Takie uszkodzenie jest niepożądane, zwłaszcza w przypadku bel wysokowartościowej masy celulozowej, o czym będzie jeszcze mowa poniżej. Zwijak drutu 7 jest doprowadzany dokładnie w miejsce skrzyżowania drutów, dzięki czemu urządzenie to może niezawodnie uchwycić wszystkie cztery odcinki drutu w miejscu ich skrzyżowania. Stator 15 może wykonywać stosunkowo mały obrót i normalnie po zakończeniu nawijania przekręca się on z powrotem w położenie wyjściowe.

Chociaż opisany sposób nadaje się w zasadzie do bel różnych surowców, na przykład makulatury, masy celulozowej, puchu bawełnianego lub bawełny, to jednak jego zalety uwidaczniają się zwłaszcza w przypadku usuwania drutów z bel masy celulozowej. Po pierwsze znajdujące się w handlu bele masy celulozowej są zwykle znacznie mniejsze od tradycyjnych bel makulatury. Podczas samej produkcji trzeba otworzyć więcej bel masy celulozowej, a więc wymagane jest większe tempo taktu pracy. Jednak nie mniej ważne jest to, że mamy tu do czynienia ze stosunkowo drogą masą celulozową, od której zależy jakość wytwarzanego papieru. Dlatego przy przecinaniu i nawijaniu drutów beli należy unikać zabrudzenia zewnętrznej warstwy beli albo uszkodzenia jej włókien. Sposób według wynalazku przyczynia się w szczególnej mierze do ochrony takiego surowca, bo zwijaki drutu i przecinaki są celowo używane w niewielu miejscach. Poza tym bele masy celulozowej mają normalnie podobną wielkość i podobny sposób odrutowania, co sprzyja osiągnięciu celu wynalazku, jakim jest szybkie i łatwe odnajdywanie i usuwanie drutów.

Claims (14)

1. Sposób usuwania drutów albo taśm ze sprasowanych bel surowca, na których druty albo taśmy są założone tak, że na co najmniej dwóch przeciwległych stronach beli tworzą na każdej stronie co najmniej jedno miejsce skrzyżowania, przy czym bele doprowadza się w położenie usuwania drutu za pomocą urządzenia ustawiającego belę i rozpoznaje się automatycznie za pomocą wyszukiwacza drutu położenie drutów i zwijak drutu ustawia się nad drutem, po czym druty lub taśmy przecina się i za pomocą co najmniej jednego zwijaka drutu usuwa się je z beli, znamienny tym, że na co najmniej jednej stronie beli (1 rozpoznaje się automatycznie pozycję miejsca skrzyżowania (3, 3) i odpowiednią informację przekazuje się do układu sterującego maszyny (10), za pomocą którego doprowadza się zwijak drutu (7) do tego miejsca skrzyżowania (3).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pozycję miejsca skrzyżowania (3, 3) rozpoznaje się za pomocą automatycznej kamery (5) kontrolującej odpowiednią stronę beli (1).

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zwijak drutu (7) jest zamocowany na wysięgniku teleskopowym (6) i, sterując z układu sterującego maszyny (10), przemieszcza się go za pomocą tego wysięgnika i urządzenia odchylającego (8).

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wyznacza się pozycje miejsc skrzyżowania (3, 3) na górnej stronie beli (1).

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że druty (2, 2J albo taśmy rozcina się przecinakami (9, 9), które przesuwa się automatycznie w położenie cięcia w zależności od rozpoznanego położenia miejsc skrzyżowania (3, 3).

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że położenie cięcia ustala się tak, że druty albo taśmy mają w przybliżeniu jednakową długość wychodząc od punktu zwijania zadanego przez układ sterujący maszyny (10).

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wykorzystuje się dwa zwijaki drutu (7), przy czym steruje się nimi tak, że zewnętrzną powierzchnię beli, na której są one ustawiane, dzieli się na dwa sektory, przy czym do każdego z tych sektorów może dojść tylko jeden ze zwijaków drutu.

8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że co najmniej jednym przecinakiem (9) działa się na powierzchni bocznej i co najmniej jednym przecinakiem (91 działa się u dołu doprowadzanej na pozycję beli (1).

9. Zwijak drutu do realizacji sposobu, zwłaszcza do nawijania i usuwania skrzyżowanych, przeciętych drutów beli, z usytuowanym centralnie rotorem nawojowym w postaci wydrążonego cylindra, który posiada co najmniej dwie przebiegające po linii śrubowej szczeliny, które zaczynają się na robo6

PL209 354 B1 czym końcu rotora nawojowego i przenikają ściankę cylindra, a także z opasującym ten rotor nawojowy statorem, który posiada co najmniej dwie również wychodzące od jego zewnętrznego końca, przebiegające po linii śrubowej szczelinowe prowadnice drutu, które są ukierunkowane przeciwnie do szczelin rotora nawojowego, przy czym rotor nawojowy ma przedłużenie w postaci wydrążonego wałka napędowego, w którym znajduje się wypychacz drutu, znamienny tym, że stator (15) jest zaopatrzony w co najmniej cztery szczelinowe prowadnice drutu (17), które są rozmieszczone równomiernie w kierunku obwodowym i może wykonywać względem beli (1) ruch obrotowy w zakresie co najmniej 10° i maksymalnie 99°, korzystnie 10-60°, przy czym ten obrót jest wykonywany w kierunku przeciwnym do ruchu obrotowego rotora nawojowego (12).

10. Zwijak według zastrz. 9, znamienny tym, że stator (15) ma dokładnie cztery szczelinowe prowadnice drutu (17).

11. Zwijak według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że szczelinowe prowadnice drutu (17) w strefie przechwytywania drutu są nachylone pod kątem α, a kąt nachylenia β w pozostałej części szczeliny jest większy.

12. Zwijak według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że szczelinowe prowadnice drutu (17), patrząc od strony przechwytywania drutu, mają wzrastające nachylenie.

13. Zwijak według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że szczelinowe prowadnice drutu (17) są zaokrąglone.

14. Zwijak według zastrz. 9, znamienny tym, że szczeliny (18) rotora nawojowego (12) nie są zaokrąglone.