PL247795B1 - Urządzenie i sposób wytwarzania rurek spiralnych, co najmniej dwuwarstwowych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do wytwarzania rurek spiralnych (T), co najmniej dwuwarstwowych, obejmujące: co najmniej dwa zespoły podające (5a, 5b, 5c) do podawania pasm materiału (2, 3, 4), napinacz (9) pasma materiału (2, 3, 4), zespół formujący (10) obejmujący pręt formujący (11) i pasek formujący (12) opasujący formowany fragment ciągłej rurki (CT) do formowania rurki na pręcie formującym (11) i głowicę tnącą (13) do odcinania pojedynczej rurki (T) z uformowanej ciągłej rurki (CT). Urządzenie charakteryzuje się tym, że zawiera dodatkowo zespół identyfikujący (20) miejsce o zmienionych parametrach pasma (2, 3, 4) i zespół regulujący (14) dostosowany do zmiany naprężenia co najmniej jednego pasma (2, 3, 4) przy pomocy napinacza (9), w odpowiedzi na sygnał identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach pasma (2, 3, 4) wygenerowany przez zespół identyfikujący (20). Przedmiotem zgłoszenia jest również sposób wytwarzania rurek spiralnych (T), co najmniej dwuwarstwowych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie i sposób do wytwarzania rurek spiralnych, co najmniej dwuwarstwowych.

W przemyśle spożywczym powszechnie stosowane są rurki spiralne wytwarzane poprzez zwijanie, co najmniej dwóch pasm materiału, zazwyczaj pasm papierowych. Tego typu rurki wykorzystywane są jako słomki do picia napojów lub mogą też być wykorzystywane, jako jeden z elementów składowych filtra w artykule do palenia.

Podczas procesu produkcji rurek spiralnych ważne jest, aby pasma materiał u podczas zawijania na trzpieniu formującym zachodziły na siebie tworząc, co najmniej dwie warstwy oraz żeby krawędzie pasm były równo owinięte tak, aby nie było przerw pomiędzy pasmami czy odklejających się krawędzi pasm.

Dlatego też bardzo istotnym czynnikiem w procesie wytwarzania rurek spiralnych jest utrzymanie odpowiedniego naprężenia pasm materiału począwszy od rolki, z której podawane jest pasmo materiału, aż do samego trzpienia formującego, na którym jest ono owijane i formowana jest rurka wielowarstwowa.

Problemem, jaki pojawia się podczas procesu wytwarzania rurki spiralnej są sytuacje, kiedy pasmo materiału zrywa się, co powoduje zatrzymanie maszyny, przestoje i zmniejszenie wydajności produkcji. Zerwanie się pasma materiału może być spowodowane jego zbyt dużym chwilowym naprężeniem lub miejscowym osłabieniem.

Chwilowe zwiększenia naprężenia i zerwania mogą wystąpić przykładowo podczas zatrzymywania lub uruchamiania maszyny. Występują także podczas nawijania zewnętrznego pasma materiału na trzpieniu formującym, na którym nawinięte jest już wcześniejsze pasmo z naklejką łączącą koniec pasma z jednej rolki, z początkiem pasma z drugiej rolki, tworząc tym samym zgrubienie.

Osłabienie pasma materiału może być również fabryczną wadą przykładowo pasmo może posiadać mniejszą grubość na pewnym odcinku, może posiadać przetarcie lub być przesiąknięte klejem lub innym płynem używanym w procesie wytwarzania.

Bardzo istotnym aspektem w procesie wytwarzania rurki jest utrzymanie odpowiedniego naprężenia pasma materiału, takiego, które nie będzie powodowało zrywania się pasma i zatrzymywania maszyny.

Ze stanu techniki znane są maszyny do wytwarzania rurek spiralnych, w których wykorzystywane jest urządzenie do utrzymywania pasm materiału w stałym naprężaniu.

W dokumencie US 1 252 284 ujawniona została maszyna do wytwarzania rurek spiralnych z pasm materiału wykorzystująca urządzenie, które napręża każde pasmo niezależnie. Urządzenie do utrzymywania wstępnego naprężenia pasm składa się z blaszek sprężystych, które wywołują nacisk o odpowiedniej sile na powierzchnię każdego z pasm. Poziom naprężenia regulowany jest indywidulanie na każdym paśmie osobno śrubami regulacyjnymi, które zwiększają lub zmniejszają nacisk blaszki na pasmo.

W dokumencie US 2 128 564 ujawniona została maszyna do wytwarzania rurek spiralnych, w której pasma materiału utrzymywane są w stałym naprężeniu dzięki urządzeniu napinającemu. Urządzenie napinające pasmo materiału składa się z dwóch płaskich elementów, pomiędzy którymi przemieszczane jest pasmo materiału. W celu wywołania naprężenia pasma dociska się dwa płaskie elementy do siebie wywołując jednocześnie tarcie na paśmie materiału i żądane stałe naprężenie.

W patencie US 6 394 385 przedstawione zostało urządzenie do wstępnego naprężania pasma materiału w maszynie do wytwarzania papierowych rurek spiralnych. Urządzenie napinające składa się z trzech rolek usytuowanych jedna za drugą pomiędzy którymi przewijane jest pasmo materiału. W celu zwiększenia naprężenia pasma rolka środkowa jest oddalana od pozostałych rolek tym samym naciągając pasmo materiału i zwiększając jego naprężenie.

W dokumencie US 3 556 904 ujawniono urządzenie do napinania taśmy składające się z dwóch rolek, których osie obrotu usytuowane są równolegle względem siebie i pomiędzy którymi przewijana jest taśma. Rolki przytwierdzone są do obrotowej tarczy, której oś obrotu również jest równoległa do osi obrotowych rolek. W celu zwiększenia lub zmniejszenia naprężenia taśmy tarcza obraca jest w lewo lub prawo powodując tym samym zmianę położenia rolek, na których przewinięta jest taśma.

Znane są ze stanu techniki urządzenia do naprężania pasm materiału, jednak żadne z nich nie rozwiązuje problemu chwilowej zmiany naprężenia, w celu zapobiegnięcia zerwania się pasma i w zależności od występującego problemu, który może doprowadzić do zerwania.

Problemem stojącym przed niniejszym wynalazkiem jest wyeliminowanie zrywania się pasma materiału podczas procesu formowania rurki spiralnej. Zaproponowane urządzenie oraz sposób według wynalazku bazują na chwilowej zmianie naprężenia pasm materiału (bobiny) i tym samym rozwiązują powyżej przedstawiony problem.

Istotą wynalazku jest urządzenie do wytwarzania rurek spiralnych, co najmniej dwuwarstwowych, obejmujące: co najmniej dwa zespoły podające do podawania pasm materiału, napinacz pasma materiału, zespół formujący obejmujący pręt formujący i pasek formujący opasujący formowany fragment ciągłej rurki do formowania rurki na pręcie formującym oraz głowicę tnącą do odcinania pojedynczej rurki z uformowanej ciągłej rurki. Urządzenie charakteryzuje się tym, że zawiera dodatkowo zespół identyfikujący miejsce o zmienionych parametrach pasma oraz zespół regulujący dostosowany do zmiany naprężenia co najmniej jednego pasma przy pomocy napinacza, w odpowiedzi na sygnał identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach pasma wygenerowany przez zespół identyfikujący.

Korzystnie urządzenie charakteryzuje się tym, że zespół identyfikujący miejsce o zmienionych parametrach pasma dostosowany jest do identyfikowania miejsca złączenia pasma, zmiany gęstości pasma, zmiany szerokości pasma, identyfikowania miejsca uszkodzenia pasma, lub odbioru sygnałów sterujących, w szczególności sygnału łączenia.

Korzystnie urządzenie charakteryzuje się tym, że zespół identyfikujący miejsce o zmienionych parametrach pasma jest zaopatrzony w czujnik do bezpośredniego pomiaru parametrów pasma.

Korzystnie urządzenie charakteryzuje się tym, że zespół identyfikujący miejsce o zmienionych parametrach jest zaopatrzony w czujnik do pośredniego pomiaru parametrów pasma.

Korzystnie urządzenie charakteryzuje się tym, że zespół identyfikujący miejsce o zmienionych parametrach pasma jest dostosowany do identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach na podstawie sygnałów sterujących procesem wytwarzania rurek spiralnych, w szczególności co najmniej jednego urządzenia łączącego do łączenia pasm materiału w obszarze zespołu podającego pasmo materiału.

Korzystnie urządzenie charakteryzuje się tym, że pasmo materiału wykonane jest z papieru, aluminium, PLA, materiału o strukturze włóknistej, materiału biodegradowalnego, materiału pochodzenia roślinnego.

Korzystnie urządzenie charakteryzuje się tym, że zespół regulujący dostosowany jest do zmiany naprężenia, co najmniej jednego pasma w odpowiedzi na sygnał identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach pasma wygenerowany przez zespół identyfikujący w chwili, w której miejsce o zmienionych parametrach pasma znajdzie się w obszarze od zespołu podającego, do zespołu formującego, w szczególności w obszarze zespołu formującego.

Korzystnie urządzenie charakteryzuje się tym, że zespół regulujący dostosowany jest do określania chwili zmiany naprężenia pasma na podstawie bezpośredniego lub pośredniego pomiaru przesunięcia pasma, lub prowadzonej w czasie rzeczywistym symulacji procesu wytwarzania rurek spiralnych.

Korzystnie urządzenie charakteryzuje się tym, że zespół regulujący dostosowany jest do generowania i przesyłania do napinacza sygnału zmiany wartości naprężenia pasma materiału poprzez zmianę wartości sity, z jaką napinacz oddziałuje na pasmo materiału lub poprzez zmianę wartości ciśnienia doprowadzanego do napinacza.

Korzystnie urządzenie charakteryzuje się tym, że zespół regulujący dostosowany jest do generowania sygnału chwilowej zmiany wartości naprężenia pasma materiału, w szczególności co najmniej na czas przemieszczenia pasma materiału od urządzenia podającego do głowicy tnącej.

Istotą wynalazku jest również sposób wytwarzania rurek spiralnych, co najmniej dwuwarstwowych, obejmujący kroki, w których: podaje się, co najmniej dwa pasma materiału przy pomocy zespołu podającego do zespołu formującego, przy czym pasma materiału są utrzymywane w naprężeniu wstępnym, formuje się ciągłą rurkę spiralna, z co najmniej dwóch pasm materiału w zespole formującym i tnie się uformowaną ciągłą rurkę spiralną na odcinki o określonej długości przy pomocy głowicy tnącej. Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że identyfikuje się miejsce o zmienionych parametrach pasma przy pomocy zespołu identyfikującego oraz tym, że zmienia się naprężenie co najmniej jednego pasma (2, 3, 4) przy pomocy zespołu regulującego połączonego z napinaczem, w odpowiedzi na sygnał identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach pasma wygenerowany przez zespół identyfikujący.

Korzystnie sposób charakteryzuje się tym, że zmienia się chwilowo wartość naprężenia pasma materiału przy pomocy napinacza.

Korzystnie sposób charakteryzuje się tym, że zmienia się wartość naprężenia pasma materiału, co najmniej na czas przemieszczenia miejsca o zmienionych parametrach pasma materiału od urządzenia podającego do urządzenia formującego.

Korzystnie sposób charakteryzuje się tym, że zmienia się wartość naprężenia pasma materiału poprzez zmianę wartości ciśnienia doprowadzanego do napinacza, lub poprzez zmianę wartości siły, z jaką oddziałuje się na pasmo materiału przy pomocy napinacza.

Korzystnie sposób charakteryzuje się tym, że zmienia się wartość naprężenia pasma materiału w przedziale od 0,5 do 6 bar.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest wyeliminowanie niekorzystnego zjawiska jakim jest zrywanie się pasma materiału podczas procesu formowania rurki spiralnej. Dzięki temu możliwe jest uniknięcie niepożądanych zatrzymań maszyny produkcyjnej oraz postojów.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia urządzenie do wytwarzania rurek spiralnych, co najmniej dwuwarstwowych w widoku w perspektywie;

Fig. 2a przedstawia łączenie dwóch pasm materiału przy pomocy kawałka taśmy klejącej dwustronnej; Fig. 2b przedstawia łączenie dwóch pasm materiału z zastosowaniem perforacji;

Fig. 3a przedstawia przekrój poprzeczny przez rurkę spiralną trójwarstwową;

Fig. 3b przedstawia przekrój poprzeczny przez rurkę spiralną trójwarstwową z widocznym łączeniem pasm materiału przy pomocy taśmy klejącej;

Fig. 4 przedstawia uproszczony schemat urządzenia do wytwarzania rurek spiralnych z regulatorem naprężenia pasma w pierwszym przykładzie wykonania;

Fig. 5 przedstawia uproszczony schemat urządzenia do wytwarzania rurek spiralnych z regulatorem naprężenia pasma w drugim przykładzie wykonania;

Fig. 6 przedstawia uproszczony schemat urządzenia do wytwarzania rurek spiralnych z regulatorem naprężenia pasma w trzecim przykładzie wykonania;

Fig. 7 przedstawia uproszczony schemat urządzenia do wytwarzania rurek spiralnych z regulatorem naprężenia pasma w czwartym przykładzie wykonania.

Na fig. 1 przedstawione zostało urządzenie 1 do wytwarzania rurek spiralnych T z trzech pasm materiału 2, 3, 4, w widoku w perspektywie, po zdjęciu osłon. Pasmo materiału może być wykonane z papieru, aluminium, PLA, materiału o strukturze włóknistej, materiału biodegradowalnego, materiału pochodzenia roślinnego lub innego, które zachowuje ciągłą strukturę umożliwiającą uformowanie rurki.

Pasma materiału 2, 3, 4 podawane są z zespołów podających 5, a ich ilość odpowiada ilości pasm materiału, z jakich powstaje rurka spiralna T. Powszechnie stosowane są rurki dwuwarstwowe i trójwarstwowe jednak możliwe jest również wytworzenie rurki z większej ilości pasm materiału. W zespołach podających 5a, 5b, 5c do podawania pasm materiału 2, 3, 4 znajdują się rolki 6 z nawiniętymi pasmami materiału, z których pobierane są na bieżące w celu wytworzenia rurki oraz rolki rezerwowe 7, które czekają aż skończy się pasmo na rolkach 6 i urządzenie łączące 8 połączy koniec pasma z kończącej się rolki 6 z początkiem pasma z rolki rezerwowej 7. Pasma materiału 2, 3, 4 następnie przechodzą przez napinacze 9 przystosowane do utrzymania naprężenia wstępnego pasm. Napinacze 9 utrzymują pasma 2, 3, 4 w naprężeniu w przedziale od 0,5 do 6 barów celu prawidłowego przebiegu procesu wytwarzania. Brak odpowiedniego naprężenia pasma może powodować problemy w procesie wytwarzania rurki, przykładowo takie jak nieprawidłowe nawinięcie na trzpieniu formującym 11, nieprawidłowe ułożenie ścieżki klejowej na paśmie 2, 3,4 czy zrywanie się pasm. Z napinacza 9 pasma materiału 2, 3, 4 przemieszczane są do zespołu formującego 10, gdzie odpowiednio wcześniej nanoszona jest na nie ścieżka klejowa przy pomocy dysz klejowych 14. Ilość dysz 14 i ścieżek klejowych uzależniona jest od konstrukcji rurki spiralnej, a w szczególności od ilości pasm. W zespole formującym 10 pasma materiału 2, 3, 4 owijane są kolejno warstwami na trzpieniu formującym 11 przy pomocy paska formującego 12. Po uformowaniu ciągłej rurki CT na trzpieniu 11 jest ona przemieszczana w kierunku jego końca, gdzie następnie przechodzi przez głowicę tnącą 13. Głowica tnąca może posiadać jeden lub wiele noży obrotowych, które tną ciągłą rurkę CT na odcinki o określonej długości tworząc rurkę T. Gotowe już rurki T odbierane są następnie transporterem z maszyny i przekazywane do dalszego procesu produkcyjnego.

Powszechnie stosowaną praktyką łączenia kończącego się pasma materiału z początkiem nowego pasma jest naklejanie przez operatora kawałka dwustronnej taśmy klejącej 16 na początku nowego pasma, co zostało przedstawione na fig. 2a. W momencie, gdy kończy się pasmo 2, 3, 4 na rolce 6, urządzenie łączące 8 dociska koniec 17 pasma 2, 3, 4 z początkiem 18 pasma 2a, 3a, 4a na którym umieszczona została przez operatora taśma klejąca. Możliwe są również inne sposoby łączenia pasm przykładowo poprzez przetłaczanie, co zostało przedstawione na fig. 2b. W momencie, gdy kończy się pasmo 2, 3, 4 urządzenie łączące 8 dociska koniec 17 pasma 2, 3, 4 do początku 18 pasma 2a, 3a, 4a.

Powierzchnia dociskająca urządzenia łączącego 8 posiada karby, które to przetłaczają w miejscach styku pasmo 2, 3, 4 z pasmem 2a, 3a, 4a. Tak powstałe przetłoczenie 19 powoduje, że pasmo materiału jest w tym miejscu nierówne i grubsze od pasma materiału w miejscu, gdzie tego łączenia brak.

Na fig. 2a przedstawiony został sposób łączenia końca pasma materiału 2, 3, 4 z początkiem pasma materiału 2a, 3a, 4a z rolki rezerwowej 7 przy pomocy obustronnej taśmy klejącej 16.

W trakcie procesu wytwarzania rurki spiralnej T, gdy dojdzie do wykonania łączenia pasma kończącego się z nowym pasmem, łączenie pasma dochodzi do zespołu formującego 10, gdzie jest owijane na trzpieniu formującym 11. W sytuacji, gdy łączenie pasm materiału występuje na jednym z pasm wewnętrznych 2 lub 3 (fig. 1) wówczas w trakcie owijania ich na trzpieniu formującym 11 na ostatnim zewnętrznym paśmie 4 występuje chwilowy wzrost naprężenia spowodowany zwiększeniem się średnicy, wokół której jest ono owijane. Wzrost średnicy spowodowany jest wystąpieniem łączenia pasm.

Na fig. 3a pokazana została rurka spiralna T trójwarstwową w przekroju poprzecznym bez widocznego łączenia pasm. Średnica każdego z owiniętych pasm 2, 3, 4 jest jednorodna. Na fig. 3b przedstawiona została rurka spiralna T trójwarstwową w przekroju poprzecznym z widocznym łączeniem pasma 2 przy pomocy taśmy klejącej 16. W miejscu łączenia widoczna jest zmiana średnicy rurki, która ma znaczący wpływ na owinięte zewnętrzne pasmo 4. Na pasmo to oddziałują największe naprężenia, w związku z czym istnieje ryzyko zerwania pasma podczas procesu. Ponadto, im mniejsza średnica rurki T tym większe prawdopodobieństwo, że zewnętrzne pasmo materiału 4 będzie w tym miejscu odklejać się od wewnętrznej warstwy 3 i 2.

Na fig. 4 przedstawiony został uproszczony schemat urządzenia do wytwarzania rurek spiralnych z regulatorem 14 naprężenia pasma 4 w pierwszym przykładzie wykonania. W celu wyeliminowania problemu zrywania się pasm materiału 2, 3, 4 podczas procesu wytwarzania rurki spiralnej T w momencie, gdy dochodzi do łączenia pasm materiału, w tym przypadku pasma 4 przez zespół łączący 8, zespół łączący 8 wysyła sygnał do regulatora 14, który to zmienia wartość naprężenia pasma 4 na czas, aż łączenie znajdujące się na paśmie 4 zostanie przemieszczone od zespołu podającego 5c, a dokładniej od zespołu łączącego 8 do wyjścia z zespołu formującego 10. Przy czym regulator 14 może wystąpić, jako urządzenie fizyczne, które przyjmuje sygnały wejściowe i wysyła sygnały do innych zespołów urządzenia 1, przykładowo jako sterownik lub też może być w postaci algorytmu lub programu zapisanego w urządzeniu 1. Czas, przez jaki napinacz 9 napręża pasmo 4 pomniejszoną wartością, wyliczany jest na podstawie prędkości urządzenia 1 i długości odcinka pasma od miejsca wystąpienia łączenia do wyjścia z zespołu formującego 10. Możliwe jest również odmierzanie długości odcinka pasma, jaki trzeba przemieścić od miejsca wystąpienia łączenia do wyjścia z zespołu formującego 10. Do tego celu można wykorzystać serwomotor napędzający rolkę, po której przewijane jest pasmo materiału 4, enkoder lub inne urządzenie umożliwiające odmierzenie długości przemieszczanego pasma. Po uformowaniu rurki T na trzpieniu formującym 11 w zespole formującym 10, napinacz 9 przywraca pierwotnie ustawioną wartość naprężenia pasma 4. Regulator 14 zmienia wartość naprężenia wstępnego pasma 4, które utrzymywane jest przez napinacz 9 poprzez zmianę ciśnienia, które jest doprowadzone do napinacza 9. Naprężenie wstępne pasma 4 podczas procesu wytwarzania utrzymywane jest przy ciśnieniu doprowadzonym do napinacza 9 w zakresie od 1,5 do 5 barów, natomiast wartość ciśnienia doprowadzonego do napinacza 9 po sygnale z regulatora 14 wynosi od 0,5 do 1 bar. Zakres wartości ciśnienia jest tylko przykładowy i jest on w dużej mierze uzależniony od rodzaju materiału, z jakiego wykonane jest pasmo, grubości pasma, szerokości pasma, średnicy rurki, prędkości wytwarzania.

Należy przy tym wskazać że zespół identyfikujący 20 może identyfikować miejsce zmienionych parametrach pasma 2, 3, 4 w znany w stanie techniki sposób na przykład przez inspekcję wizyjną pasma, oświetlanie wiązką promieniowania rentgenowskiego, za pomocą sygnałów ultradźwiękowych, za pomocą czujników zbliżeniowych, czujników naprężenia. Identyfikacja miejsca o zmienionych parametrach pasma może wynikać z procesu bezpośredniego pomiaru jak i pomiaru pośredniego. Identyfikacja miejsca o zmienionych parametrach pasma może również wynikać z analizy sygnałów sterujących pojawiających się w urządzeniu, gdyż niektóre zmiany parametrów pasma mają charakter zmian procesowych zdeterminowanych czasowo i przestrzennie przez proces produkcyjny np. łączenie pasm, a inne mają charakter losowy i wymagają ciągłego monitorowania parametrów pasma np. zmiana gęstości materiału z którego wykonane jest pasmo. Korzystnie zespół identyfikujący 20 miejsce o zmienionych parametrach pasma 2, 3, 4 generuje sygnał do regulatora 14, przy czym identyfikacja takich miejsc następuje w odpowiedzi na sygnał nakazujący dokonać złączenia pasm lub sygnał potwierdzający złączenie pasm. Korzystnie zespół łączący 8 pełni funkcję zespołu identyfikującego wysyłając sy gnał złączenia do regulatora. Alternatywnie sygnał sterujący wysyłany do zespołu łączącego 8 nakazujący złączenie pasm jest również sygnałem identyfikującym miejsce złączenia, tym samym zespołem identyfikacyjnym 20 jest ta część systemu sterowania urządzeniem, która przypisuje znaczenie identyfikacji miejsca zmiany parametrów pasma do sygnałów procesowych występujących w urządzeniu. Zespół identyfikujący 20 miejsce o zmienionych parametrach pasma 2, 3, 4 może przy tym przykładowo identyfikować miejsce złączenia pasma, zmiany gęstości pasma, zmiany szerokości pasma, miejsca uszkodzenia pasma, lub odbioru sygnałów sterujących, w szczególności miejsce w którym dla pasma wygenerowano sygnał łączenia pasm.

Ponadto regulator 14 może generować sygnał zmiany naprężenia pasma 2, 3, 4 natychmiast po zidentyfikowaniu miejsca o zmienionych parametrach, ale również może wygenerować sygnał zmiany naprężenia w zależności od innych parametrów procesowych takich jak długość pasma 2, 3, 4 pomiędzy elementami urządzenia, szybkość z jaką odbywa się proces produkcyjny, w stałym lub zmiennym odstępie czasu. Ponadto regulator 14 może generować sygnał zmiany naprężenia pasma 2, 3, 4 realizując modelowanie komputerowe procesu produkcyjnego np. z wykorzystaniem rejestrów przesuwnych FIFO (ang. First in first out), dzięki czemu można śledzić w ramach modelu bieżące położenie miejsca o zmienionych parametrach pasma 2, 3, 4 w ramach procesu produkcyjnego i generować stosowne sygnały na podstawie tak prowadzonej symulacji procesu.

Regulator 14 może wygenerować sygnał zmniejszenia naprężenia jak i zwiększenia naprężenia pasma w zależności od charakteru zidentyfikowanej zmiany parametrów pasma, tj. do zmiany naprężenia co najmniej jednego pasma 2, 3, 4 przy pomocy napinacza w odpowiedzi na sygnał identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach pasma 2, 3, 4 wygenerowany przez zespół identyfikujący 20. Przykładowo, zespół regulujący 14 generuje i przesyła do napinacza 9 sygnał zmiany naprężenia pasma 2, 3, 4. Zmiana naprężenia pasma 2, 3, 4 może przy tym wystąpić w chwili, w której miejsce o zmienionych parametrach pasma znajdzie się w obszarze zespołu podającego 5a, 5b, 5c do zespołu formującego 10, w szczególności w obszarze zespołu formującego 10 lub co najmniej na czas przemieszczania pasma materiału 2, 3, 4 od urządzenia podającego 5a, 5b, 5c do głowicy tnącej 13. Sama zmiana naprężenia pasma może przykładowo odbywać się poprzez zmianę wartości siły z jaką napinacz 9 oddziałuje na pasmo materiału 2, 3, 4, czy przez zmianę wartości ciśnienia doprowadzanego do napinacza 9.

Niezależnie do rodzaju materiału, z jakiego wykonane jest pasmo 4 najważniejszą cechą jest to, że wartość naprężenia pasma 4 jest zmieniana przez regulator 14 na czas, aż łączenie występujące na paśmie 4 zejdzie z trzpienia formującego 11 i zostanie odcięte głowicą tnącą 13 na rurkę T o określonej długości. Taka rurka z łączeniem może być traktowana, jako wadliwa i może być odrzucona z dalszego procesu produkcyjnego.

Na fig. 5 przedstawiony został uproszczony schemat urządzenia 1 do wytwarzania rurek spiralnych T z regulatorem 14 naprężenia pasma 4 w drugim przykładzie wykonania z urządzeniem kontrolującym parametry procesowe 20. Urządzeniem kontrolującym 20 w tym przykładzie wykonania jest kamera usytuowana pomiędzy napinaczem 9, a zespołem formującym 10 w celu monitorowania jakości pasma materiału 4. Przykładowymi parametrami, jakie mogą być kontrolowane są: gęstość, jednorodność, temperatura, grubość, szerokość pasma 4. W zależności od miejsca usytuowania urządzenia kontrolującego 20 w urządzeniu 1 kontrolowane parametry procesowe mogą się różnić.

Na przedstawionej figurze pasmo 4 podawane jest z urządzenia podającego 5c do urządzenia łączącego 8, w którym następuje łączenie kończącego się pasma materiału 4a z początkiem nowego pasma 4b. Tak połączone pasmo 4 po wyjściu z urządzenia łączącego 8 przechodzi przez napinacz 9, w którym zostaje wstępnie naprężone do określonej wartości i zostaje podane do zespołu formującego 10. Pomiędzy napinaczem 9, a zespołem formującym 10 nad pasmem materiału 4 umieszczone jest urządzenie kontrolujące parametry procesowe 20 w postaci kamery, która sprawdza, jakość pasma. W momencie pojawienia się pod kamerą łączenia pasma 4 z urządzenia kontrolującego 20 zostaje wysłany sygnał do regulatora 14, który zmienia wartość naprężenia pasma na napinaczu 9. Wartość naprężenia zostaje chwilowo zmniejszona do momentu, aż łączenie pasma 4 znajdzie się poza trzpieniem formującym 11 już w postaci uformowanej rurki CT. Po opuszczeniu łączenia pasma 4 trzpień formujący 11 wartość naprężenia wraca do ustawionej wartości w wstępnej.

Urządzenie kontrolujące parametry procesowe 20 może być również umieszczone w okolicy dyszy klejowej 21, co zostało przedstawione na fig. 6. W tym przykładzie wykonania urządzeniem kontrolującym parametry procesowe 20 jest czujnik monitorujący ilość podawanego kleju na pasmo materiału 4. Urządzeń 20 może być odpowiednio po jednym do każdego z pasm materiału.

W momencie, gdy na pasmo 4 zostanie podana zbyt duża ilość kleju, lub pasmo materiału zostanie przesiąknięte klejem wówczas urządzenie 20 wysyła sygnał do regulatora 14, który zmniejsza wartość naprężenia pasma 4 na napinaczu 9. Wartość naprężenia po obniżeniu umożliwia uformowanie rurki T bez ryzyka zerwania pasma.

Urządzeniem kontrolującym parametry procesowe 20 może również być czujnik mikrofalowy, przedstawiony na fig. 7 w kolejnym przykładzie wykonania urządzenia 1. Podczas procesu wytwarzania rurki spiralnej T ważne jest, aby monitorować wiele czynników, które mają wpływ na jej jakość. Jakość klejenia pasm 2, 3, 4 może być sprawdzona dopiero po jej uformowaniu w zespole formującym 10. Dlatego też poniżej miejsca, gdzie kończy się trzpień formujący 11 umieszczone zostało urządzenie kontrolujące parametry procesowe 20 w postaci czujnika mikrofalowego, który w trybie online kontroluje jakość wytwarzanej rurki CT. W przypadku wykrycia nieprawidłowości w uformowaniu rurki urządzenie 20 wysyła sygnał do regulatora 14, następnie regulator 14 po otrzymaniu sygnału zmienia wartość naprężenia pasma 4 do momentu poprawienia się jakości wytwarzanej rurki CT.

Urządzeniem kontrolującym parametry procesowe 20 mogą być również inne czujniki, które monitorują jakość rurki CT i T, nie wymienione w powyższych przykładach wykonania, przykładowo czujnik podczerwieni, X-ray, czujnik ultradźwiękowy.

Niezależnie od tego jaki czujnik będzie wykorzystany do kontroli parametrów procesowych zasada działania będzie ta sam. Będzie on wysyłał sygnał do regulatora 14, który następnie będzie zmieniał naprężenie pasma 2,3,4 przy pomocy napinacza 9. Czas na jaki wartość naprężenia zostanie zmieniona może się różnic w zależności od parametru jaki jest kontrolowany przez czujnik.

Claims (15)

1. Urządzenie do wytwarzania rurek spiralnych (T), co najmniej dwuwarstwowych, obejmujące: co najmniej dwa zespoły podające (5a, 5b, 5c) do podawania pasm materiału (2, 3, 4), zaopatrzone w urządzenie do łączenia pasm (8), napinacz (9) pasma materiału (2, 3, 4), zespół formujący (10) obejmujący pręt formujący (11) i pasek formujący (12) opasujący formowany fragment ciągłej rurki (CT) do formowania rurki na pręcie formującym (11), głowicę tnącą (13) do odcinania pojedynczej rurki (T) z uformowanej ciągłej rurki (CT), znamienne tym, że zawiera dodatkowo zespół identyfikujący (20) miejsce o zmienionych parametrach pasma (2, 3, 4), zespół regulujący (14) dostosowany do zmiany naprężenia co najmniej jednego pasma (2, 3, 4) przy pomocy napinacza (9), w odpowiedzi na sygnał identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach pasma (2, 3, 4) wygenerowany przez zespół identyfikujący (20).

2. Urządzenie według zastrzeżenia 1, znamienne tym, że zespół identyfikujący (20) miejsce o zmienionych parametrach pasma (2, 3, 4) dostosowany jest do identyfikowania miejsca złączenia pasma, zmiany gęstości pasma, zmiany szerokości pasma, identyfikowania miejsca uszkodzenia pasma, lub odbioru sygnałów sterujących, w szczególności sygnału łączenia.

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zespół identyfikujący (20) miejsce o zmienionych parametrach pasma jest zaopatrzony w czujnik do bezpośredniego pomiaru parametrów pasma (2, 3, 4).

4. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 3, znamienne tym, że zespół identyfikujący (20) miejsce o zmienionych parametrach jest zaopatrzony w czujnik do pośredniego pomiaru parametrów pasma (2, 3, 4).

5. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 4, znamienne tym, że zespół identyfikujący (20) miejsce o zmienionych parametrach pasma jest dostosowany do identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach na podstawie sygnałów sterujących procesem wytwarzania rurek spiralnych, w szczególności co najmniej jednego urządzenia łączącego (8) do łączenia pasm materiału w obszarze zespołu podającego (5a, 5b, 5c) pasmo materiału.

6. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienne tym, że pasmo materiału (2, 3, 4) wykonane jest z papieru, aluminium, PLA, materiału o strukturze włóknistej, materiału biodegradowalnego, materiału pochodzenia roślinnego.

7. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 6, znamienne tym, że zespół regulujący (14) dostosowany jest do zmiany naprężenia, co najmniej jednego pasma w odpowiedzi na sygnał identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach pasma (2, 3, 4) wygenerowany przez zespół identyfikujący (20) w chwili, w której miejsce o zmienionych parametrach pasma znajdzie się w obszarze od zespołu podającego (5a, 5b, 5c), do zespołu formującego (10), w szczególności w obszarze zespołu formującego (10).

8. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 7, znamienne tym, że zespół regulujący (14) dostosowany jest do określania chwili zmiany naprężenia pasma na podstawie bezpośredniego lub pośredniego pomiaru przesunięcia pasma, lub prowadzonej w czasie rzeczywistym symulacji procesu wytwarzania rurek spiralnych (T).

9. Urządzenie według jednego z zastrz. od 1 do 8, znamienne tym, że zespół regulujący (14) dostosowany jest do generowania i przesyłania do napinacza (9) sygnału zmiany wartości naprężenia pasma materiału (2, 3, 4) poprzez zmianę wartości siły, z jaką napinacz (9) oddziałuje na pasmo materiału (2, 3, 4) lub poprzez zmianę wartości ciśnienia doprowadzanego do napinacza (9).

10. Urządzenie według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 9, znamienne tym, że zespół regulujący (14) dostosowany jest do generowania sygnału chwilowej zmiany wartości naprężenia pasma materiału (2, 3, 4), w szczególności co najmniej na czas przemieszczenia pasma materiału (2, 3, 4) od urządzenia podającego (5a, 5b, 5c) do głowicy tnącej (13).

11. Sposób wytwarzania rurek spiralnych (T), co najmniej dwuwarstwowych, obejmujący kroki, w których:

podaje się, co najmniej dwa pasma materiału (2, 3, 4) przy pomocy zespołu podającego (5a, 5b, 5c) do zespołu formującego (10), przy czym pasma materiału (2, 3, 4) są utrzymywane w naprężeniu wstępnym, formuje się ciągłą rurkę spiralna (CT), z co najmniej dwóch pasm materiału (2, 3, 4) w zespole formującym (10), tnie się uformowaną ciągłą rurkę spiralną (CT) na odcinki o określonej długości przy pomocy głowicy tnącej (13), znamienny tym, że identyfikuje się miejsce o zmienionych parametrach pasma (2, 3, 4) przy pomocy zespołu identyfikującego (20), zmienia się naprężenie co najmniej jednego pasma (2, 3, 4) przy pomocy zespołu regulującego (14) połączonego z napinaczem (9), w odpowiedzi na sygnał identyfikacji miejsca o zmienionych parametrach pasma (2, 3, 4) wygenerowany przez zespół identyfikujący (20).

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że zmienia się chwilowo wartość naprężenia pasma materiału (2, 3, 4) przy pomocy napinacza (9).

13. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że zmienia się wartość naprężenia pasma materiału (2, 3, 4), co najmniej na czas przemieszczenia miejsca o zmienionych parametrach pasma materiału (2, 3, 4) od urządzenia podającego (5a, 5b, 5c) do urządzenia formującego (10).

14. Sposób według jednego z zastrz. od 11 do 13, znamienny tym, że zmienia się wartość naprężenia pasma materiału (2, 3, 4) poprzez zmianę wartości ciśnienia doprowadzanego do napinacza (9), lub poprzez zmianę wartości siły, z jaką oddziałuje się na pasmo materiału (2, 3, 4) przy pomocy napinacza (9).

15. Sposób według jednego z zastrz. od 11 do 14, znamienny tym, że zmienia się wartość naprężenia pasma materiału (2, 3, 4) w przedziale od 0,5 do 6 bar.