SU1643170A1 - Система автоматического регулировани диаметра экструдируемого пленочного рукава - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить качество пленки за счет стабилизации ширины рукава при вращении формую- щей головки и изменени  высоты зоны затвердевани  пленки. Система содержит экструзионную головку с ближними и дальними к ее выходу измерител ми перемещени  точек на поверхности рукава . Ближние измерители и задатчик диаметра подключены к входу схемы сравнени . К ее выходу подсоединены вход регул тора диаметра с заслоночным устройством. Выходы дальних измерителей подключены через фильтр низких частот к одному входу дополнительной схемы сравнени . К ее другому входу подключен выход общего дл  двух схем сравнени  задатчика диаметра рукава. Регул тор диаметра рукава дополнительным входом подключен к выходу дополнительной схемы сравнени . При работе системы осуществл етс  стабилизаци  ширины рукава даже при наличии его некруглости в поперечном сечении. 5 ил. 1 (Л

Description

Изобретение относитс  к области автоматического управлени  процессами формообразовани  экструдируемых полимерных изделий, в частности к управлению диаметром пленочного рукава , экструдируемого как через неподвижную , так и через вращающуюс  формующие головки - с двухсторонним внутренним и наружным воздушным охлаждением пленки.

Цель изобретени  - повышение качества пленки за счет стабилизации ширины рукава при вращении формующей головки и изменении высоты зоны затвердевани  пленки.

На фиг.1 приведена обща  схема системы автоматического регулировани  диаметра рукава; на фиг.2 - система в составе линии, содержащей формующую г головку с двум  дальними измерител ми и одним ближним измерителем , механически св занным с роликами устройства стабилизации положени  рукава; на фиг.3-5 - схемы сравнени , позвол ющие реализовать предлагаемую систему.

О5 Ј

00

3

Система автоматического регулировани  диаметра экструдируемого пленочного рукава содержит экструдер (не показан), формующую головку 1 ci входом 2 и мундштуком 3 с кольцевой щелью 4, устройство 5 внешнего воздушного охлаждени  рукава с патрубком 6, нагнетающую 7 и отсасывающую 8 воздушные магистрали с вентил то- рами 9 и 10.

Экструдируемый пленочный рукав с зонами расплава 11 и затвердевани  12, принимаетс  складывающими 11 и 12 щеками, валками 13 и 14 т нущего устройства с приводом 15.

Система содержит ближние по отношению к выходу 4 головки 1 измерители 16 и 17 перемещений точек на поверхности рукава со схемой суммиро- вани  сумматором 18 и дальние измерители 19 и 20 со схемой суммировани  сумматора 21. На вход основной схемы 22 сравнени  подключены выходы схемы суммировани  сумматора 18 и задатчика 23 диаметра. Выход схемы 22 сравнени  подключен на основной вход 24 регул тора25 диаметра рукава , а выход 26 регул тора 25 подключен к грубому 27 и точному 28 заслоночным исполнительным устройствам , установленным на одной из магистралей 8 подачи-отвода воздуха в полость рукава.

В устройство введена дополнитель- на  схема 29 сравнени  и фильтр 30 нижних частот.

Дальние измерители 19 и 20 подключены через схему 21 суммировани  и фильтр 30 низких частот на один вход дополнительной схемы 29 сравнени . К второму (отрицательному) входу схемы 29 сравнени  подключен выход общего дл  двух схем 22 и 29 сравнени  задатчика 23 диаметра. Выход дополнительной схемы 29 сравнени  подключен через контакт выключател  31 к дополнительному входу 32 регул тора 25 диаметра.

Полоса пропускани  фильтра 30 низ ких частот выбираетс  по услови м устойчивой работы системы. Она соизмерима с величиной -, где t - врем  прохождени  рукавом рассто ни  и по вертикали между ближними 16 и 17 и дальними 19 и 20 измерител ми. Дл  выполнени  этого услови  при выборе требуемой (по технологии) скорости

отвода пленки (валками 13 и 14) фильтр 30 низких частот снабжен устройством управлени  его полосой пропускани  (посто нными времени), содержащим , например, посто нный 33 и переменный 34 резисторы, конденсаторы 35 и переключатель 36.

В частном случае реализации системы на фиг.2 привод 15 валков 13 и 14 т нущего устройства снабжен дополнительным выходом, подключенным через функциональный преобразователь 37 с входом управлени  устройства управлени  полосой пропускани  фильтра 30.

На фиг.З выходом привода 15  вл етс , например, положение движка 38 задатчика 39, а входом устройства управлени  полосой пропускани  фильтра  вл етс  положение движка 40 потенциометра 34. Механическа  св зь 37 при этом реализует функциональную зависимость между положени ми движков 38 и 40 резисторов 39 и 34.При этом функциональна  св зь 37, параметры резисторов 33,34 и 39, конденсатора 35 и схема устройства управлени  полосой пропускани  фильтра 30 выбраны таким образом, чтобы реализовалась функциональна  зависимость

v

где f - полоса пропускани  фильтра 30;

К - коэффициент пропорциональности; VT - скорость отвода пленки.

Система может быть реализована (фиг.2) с использованием роликового и других устройств 41 стабилизации положени  рукава. В этом случае ближний измеритель 17 механически св зан через стойку 42 с роликовыми рабочими элементами 43 и 44 - приводом радиального перемещени  устройства 4|, а также 45 - устройством управлени  приводом 44.

Фиг.3-5 иллюстрируют различные варианты реализации схем 22 и 29 сранени  (фиг.1). Эти схемы позвол ют выключать дальние измерители 19 и 20 при помощи выключател  31 без существенного изменени  заданного значени  диаметра рукава.

На фиг.З основани  22 и дополнительна  29 схемы сравнени  системы реализованы за счет подключени  выходов сумматоров 18 и 21 последовательно-встречно с выходом задатчик 23 диаметра. Свободна  клемма задатчика 23 соединена с общей входной точкой (землей) регул тора 25, свободна  выходна  клемма сумматора 18 подключена на вход 24 регул тора 25. Свободна  выходна  клемма сумматора 21 при этом подключена через фильтр 30 и выключатель 31 к дополнительному входу 32 регул тора 25. Схема на фиг.З по существу собрана по схеме сравнени  выходных напр жений сумматоров 18 и 21 с напр жением задатчик 23 на входах 24 и 32 регул тора 25 диаметра.

На фиг.4 приведена схема сравнени , в которой осуществл етс  сравнение токов в резисторах 46 и 47 и в резисторах 48 и 49 на входах 24 и 32 регул тора 25. При этом резисторы 46 и 47 реализуют схему 22 сравнени , а резисторы 48 и 49 - схему 29 сравнени .

На фиг.5 приведена схема сравнени , аналогична  схеме, приведенной на фиг.З, в которой дополнительный контакт 50 выключател  31 при выключ нии дальних измерителей 19 и 20 шун- тирует последовательную корректирующую (разделительную) КС-цепь 51, вклченную в контуре ближнего измерител  17, приведенного на фиг.2(гибка  обратна  св зь 52 регул тора 25 операционный усилитель 53 - входные резисторы 54 и 55 регул тора 25).

Система работает следующим образом .

В формующую головку 1 через вход 2 с выхода экструдера непрерывно поступает расплав полимера. При этом экструдируетс  рукавна  заготовка из расплава полимера, котора  охлаждаетс  воздушными потоками с внутрен ней и наружной сторон, раздуваетс , затвердевает, поднимаетс  вверх в виде цилиндрического рукава 56 и прот гиваетс  между складывающими щеками 12 и 13 при помощи т нущих валков 13 и 14.

Регул тор 25 диаметра с измерителми 16 и 17 и заслоночными исполнительными устройствами 27 и 28 при разомкнутом контакте выключател  31 обеспечивают автоматическое регулирование диаметра, до которого раздуваес  пленочный рукав 56. Регул тор 25 обычно работает наиболее эффективно

а . Q а 15

16431706

в случае, когда контактные

Q 5

0 5

0

5

5

G

измерителей 16 и. 17 наход тс  в зоне 57 затвердевани  пленки. Заданное значение диаметра выставл етс  one- j ратором при помощи задатчика 23. Если формующа 1 головка 1 неподвижна, регул тора 25 с измерител ми 16 и 17 во многих случа х оказываетс  достаточно дл  получени  высокой стабильности ширины рукава.

При реверсивном вращении формующей головки 1 вокруг своей оси происходит синхронное вращение профил  разно- толщинности рукава и разложение разно- толщинности при намотке пленки в рулоны (не показаны).

Наличие разнотолщинности в поперечном (перпендикул рном) сечении рукава приводит к тому, что разные участки рукава раст гиваютс  с разными радиальными и осевыми удельными усили ми. Поэтому рукав 56 в зоне его раздува имеет некруглые поперечные сечени . Некруглость рукава 56 по мере удалени  вверх от зоны 57 затвердевани  уменьшаетс . При этом дл  повышени  стабильности ширины сложенного рукава целесообразно измерители 16 и 17 устанавливать как можно выше над зоной 57 затвердевани , однако при этом снижаетс  быстродействие, системы регулировани . Следовательно,измерители 16 и 17 приходитс  устанавливать на высоте , где еще имеет место значительна  некруглость поперечного сечени  рукава 56.

При включении выключател  31 на второй вход 32 регул тора 25 поступает разница сигналов, поступающих с выхода сумматора 21 и задатчика 23. При этом измерители 19 и 20 измер ют отклонени  диаметра рукава 56 в поперечном сечении рукава, имеющем практически форму круга, и результаты такого измерени  соответствуют изменени м ширины рукава 56. Дл  обеспечени  устойчивой работы системы с измерител ми 19 и 20 в систему введен фильтр 30 низких частот.

Рассто ние между измерител ми 16, 17 и 19,20 по вертикали выбираетс  достаточным дл  того, чтобы обеспечивалось круглое сечение рукава 56 в зоне касани  к нему измерителей 19 и 20.При этом при выборе скорости отвода пленки т нущими валками

13 и 14 с приводом 15 оператор выбирает при помощи резистора 34 и переключател  36 требуемую полосу пропускани  фильтра 30 в соответствии с соотношени ми, приведенными выше. При неизменном технологическом режиме полоса пропускани  фильтра 30 может оставатьс  неизменной. Она вы- бираетс  расчетным путем и уточн ет- с  экспериментально дл  каждой рабочей скорости отвода пленки.

Фильтр 30 пропускает полосу низких частот суммарного сигнала измерителей 19 и 20, обеспечивает стабилизацию ширины рукава 56 при вращении формующей головки 1 и при изменении высоты зоны 57 затвердевани  рукава 56. При этом в системе, приведенной на фиг.1, коэффициент усилени  по входу 32 регул тора 25 в несколько раз выше коэффициента усилени  по входу 24. При этом ширина готовой пленки определ етс  преимущественно дальними измерител - ми 19 и 20, а ближние 16 и 17 обеспечивают требуемое быстродействие системы.

В системе на фиг.2 RC-цепь 46 раздел ет выход схемы 22 сравнени  и вход 24 регул тора 35 по посто нному току. Это обеспечивает услови , при которых ширина рукава 56 определ етс  практически контуром регулировани  с дальними измерител ми 19 и 20. Ближний измеритель при этом имеет радиальное перемещение вместе с устройством 41 и обеспечивает быстродействие системы. Корпусы дальних измерителей 19 и 21 неподвижны.

Изобретение позвол ет расширить область использовани  предлагаемой системы дл  линий с вращающимис  экструзионными головками, а также дл линий с внутренним воздушным охлаж- дением пленочного рукава, повысить

качество выпускаемой продукции и экономию сырь  за счет снижени  отклонений ширины рукава при вращении формующей головки и при изменении высоты зоны затвердевани  пленки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что система снабжена дополнительной схемой сравнени  и фильтром нижних частот, содержащим устройство управ- лени  его полосой пропускани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Система автоматического регулиро- | вани  диаметра экструдируемого пленочного рукава, содержаща  экструдер, кольцевую экструзиоиную головку с ближними и дальними относительно ее выхода измерител ми перемещений точек на поверхности рукава, схему сравнени , к входам которой подключены ближние измерители и задатчик диаметра рукава, а к выходу - вход регул тора диаметра рукава с заслоночным исполнительным устройством, установленным на воздушной магистрали подачи- отвода воздуха в полость рукава, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества пленки за счет стабилизации ширины рукава при вращении формующей головки и изменени  высоты зоны затвердевани  пленки, система снабжена дополнительной схемой сравнени  и фильтром низких частот с устройством управлени  его полосой Пропускани , выходы дальних измерителей подключены через фильтр низких частот к одному входу дополнительной схемы сравнени , к ее второму входу подключен выход общего дл  двух схем сравнени  запатчика диаметра рукава, а регул тор диаметра рукава снабжен дополнительным входом, подключенным к выходу дополнительной схемы сравнени .

   /J

   30

   о

   ( X- N

   Ко

   ЈJ

   §

   См

   sj

   S3

   eg

   ii

   о r-

   T

   J3

   I

   jPltF

   28

   m i

   00

   Фиг. 5

   Редактор Н.Лазаренко

   Составитель Л.Кольцова

   Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

   Заказ 1200

   Тираж 390

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   M..M«iwt w« «M - - - - - - - - - - т u --J

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

   J/

   25

   so w

   55

   o-

   Подписное