WO2019042517A1 - Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника - Google Patents

Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника Download PDF

Info

Publication number
WO2019042517A1
WO2019042517A1 PCT/EA2018/000005 EA2018000005W WO2019042517A1 WO 2019042517 A1 WO2019042517 A1 WO 2019042517A1 EA 2018000005 W EA2018000005 W EA 2018000005W WO 2019042517 A1 WO2019042517 A1 WO 2019042517A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
roll
spindle
mandrel
polymer film
water
Prior art date
Application number
PCT/EA2018/000005
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Александр Сергеевич ИВАНОВ
Original Assignee
Александр Сергеевич ИВАНОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Сергеевич ИВАНОВ filed Critical Александр Сергеевич ИВАНОВ
Priority to US16/492,927 priority Critical patent/US20200010297A1/en
Priority to PL18851016.8T priority patent/PL3677531T3/pl
Priority to EP18851016.8A priority patent/EP3677531B1/en
Publication of WO2019042517A1 publication Critical patent/WO2019042517A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/2276—The web roll being driven by a winding mechanism of the coreless type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/30—Lifting, transporting, or removing the web roll; Inserting core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H19/00—Changing the web roll
    • B65H19/22—Changing the web roll in winding mechanisms or in connection with winding operations
    • B65H19/2292—Removing cores or mandrels from web roll after winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00—Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
    • B65H2301/41419—Starting winding process
    • B65H2301/41429—Starting winding process in coreless applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/414—Winding
    • B65H2301/4144—Finishing winding process
    • B65H2301/41445—Finishing winding process after winding process
    • B65H2301/41446—Finishing winding process after winding process removing roll/core from shaft/mandrel, e.g. by compressed air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/40—Type of handling process
    • B65H2301/41—Winding, unwinding
    • B65H2301/417—Handling or changing web rolls
    • B65H2301/418—Changing web roll
    • B65H2301/4185—Core or mandrel discharge or removal, also organisation of core removal
    • B65H2301/41852—Core or mandrel discharge or removal, also organisation of core removal by extracting mandrel from wound roll, e.g. in coreless applications
    • B65H2301/418523—Core or mandrel discharge or removal, also organisation of core removal by extracting mandrel from wound roll, e.g. in coreless applications by movement of the wound web roll
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2406/00—Means using fluid
    • B65H2406/10—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium
    • B65H2406/15—Means using fluid made only for exhausting gaseous medium rotary pressurized means, e.g. cylinder, drum, shaft, spindle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/17—Nature of material
    • B65H2701/175—Plastic
    • B65H2701/1752—Polymer film

Definitions

  • the proposed solution relates to the field of rewinding of a polymer film from large rolls into smaller ones suitable for packaging by wrapping various goods and goods, where in a roll the film is wound without a spool directly onto the spindle of the rewinding unit, and can be used in manual and machine wraps .
  • Polymeric stretching film has the property of relaxation and when winding onto the shaft (spindle) of the winding device without tension, it remains in the stressed state and tightly wraps the shaft. In this state, removing the roll from the spindle is impossible without damage to the film in the roll. However, due to the same film properties, it is possible to increase the inside diameter of the coil from inside by air pressure and push the spindle in the “stretched” state. With this method, the resulting sliding friction between the inner surface of the roll and the spindle material can be overcome by a special anti-adhesive coating of the spindle surface with the manufacture of a spindle of a conical profile.
  • the known technical solution has the disadvantages of an increased power consumption due to the increased consumption of compressed air from the start of the winding cycle to its complete to overcome friction between the inner surface of the roll and the spindle, as well as the complexity of the process of manufacturing the surface of the spindle with a protective layer.
  • a disadvantage of the known technical solution is the complexity of the manufacturing process of the spindle, since it is necessary to obtain the necessary taper of the spindle.
  • the known method has the disadvantage of increased power consumption due to high consumption of compressed air, which is caused by the need to ensure radial expansion the inner surface of the coil during the whole cycle of winding the coil and for removing it, and this method is technically difficult to implement.
  • the claimed technical solution is aimed at achieving technical results consisting in reducing energy consumption by reducing compressed air consumption, while simultaneously increasing the speed and safety of the coil when it is removed from the spindle by reducing friction between the inner surface of the coil and the spindle surface.
  • the pressure of the water-air mixture is chosen depending on the density of the winding of the roll and on the value of the elastic deformation of the film material.
  • the claimed technical solution with its entire set of features is aimed at reducing energy consumption by reducing the flow of compressed air, while simultaneously increasing the speed and safety of the coil when it is removed from the spindle by reducing friction between the inner surface of the coil and the spindle surface, since the conditions for substantial reduce the coefficient of sliding friction ⁇ , thanks to overcome so called not “dry”, but “wet” sliding friction.
  • the use of water-air mixture allows for more efficient cleaning of the spindle surface from contamination.
  • the water-air mixture that goes into the surrounding air of the working area of the rewinder minimizes the electrostatic effect of the wound roll for the personnel who serve the rewinder.
  • FIG. Figure 1 shows the view of the spindle without a roll wound on it.
  • the method of removing from the spindle a roll of a polymer film wound without a core (Fig. 1) consists of pushing a roll of a polymer film wound without a core from spindle 1.
  • the wall of the spindle 1 is perforated and through it, when the roll is pushed under pressure, a water-air mixture is supplied, while ensuring the expansion of the internal diameter of the roll.
  • the inventive method is implemented on the winding unit (Fig. 1) of an automatic film rewinder, including a perforated spindle 1 formed from a tubular body 1.3 and configured to wind a roll of a polymeric stretch film on it, connected to a pneumatic reducer 2 controlled through a pneumatic valve 3 with electromagnetic control , dispenser 4 drip and rotary connection 5.
  • Compressed air enters pneumatic regulator 2 from the automatic rewinder pneumatic system (not shown in the drawing).
  • the winding unit operates in an automatic rewinder according to an algorithm, which is defined by controller 6.
  • Pneumatic regulator 2 is designed to control the pressure of compressed air entering through the pipeline 7 from the pneumatic automatic rewinder (not shown).
  • Pneumatic valve 3 is controlled by controller 6.
  • Pneumatic valve 3 includes a solenoid 3.1, which controls the core 3.2.
  • Dispenser 4 drip ejection includes a water intake tube
  • Rotational connection 5 is a mechanical device in the form of a sealed bearing unit, providing the supply of water-air mixture under pressure from a stationary source - metering device 4 drip into the internal cavity of the perforated rotating spindle 1 of the winding unit.
  • a pusher 8 is installed, which is a metal bracket attached to the bracket 9.1 of the movable carriage 9.2 of a rodless pneumatic cylinder 9.
  • the pusher bracket 8 through the carriage 9.2 of the pneumatic cylinder 9 and with it performs translational movements along the axis of the spindle 1 when the roll is pushed and reversed after pushing to return to its original position.
  • the spindle 1 includes a bearing unit 1 .1 with a tubular axis
  • the housing 1.3 of the spindle 1 can be made of steel or aluminum alloy with a surface treatment of up to a roughness of no more than Ra 1.25. without coatings.
  • the spindle 1 may have an outer diameter, for example, in the range from 25 to 100 mm.
  • a plurality of holes 1.4 are formed in the housing 1.3 of the spindle 1. The size of the holes (perforations) in the wall of the spindle 1 to exit the water-air mixture was chosen by selection (from the range 0.5 ... 1, 0 mm) for optimal results.
  • the mutual arrangement of the holes 1.4 ensures uniform stretching of the inner layers of the roll film — closest to the surface of the perforated wall of the spindle 1 for easy removal of the roll.
  • the same number of holes 1.4 and their placement both in the angular direction and along the longitudinal axis of the spindle 1 can be any depending on the length and outer diameter of the spindle 1.
  • the total area of all the holes 1.4 of the perforation of the spindle 1 is made smaller than the rotary cross section connections 5.
  • the water from the dispenser 4 due to ejection is supplied to the compressed air stream.
  • a two-phase water-air mixture with a bubbly flow is formed in the pipeline.
  • the water in the bubble flow moves in the form of a film along the walls and inside the air bubbles.
  • the amount of water dispensed is selected experimentally to obtain the maximum result. On the one hand, in terms of the speed of pushing against dry friction. On the other hand, so that there is no water flow through the rewinder.
  • the water content in the water-air mixture is regulated on the dispenser 4 of the droplet to achieve the maximum speed of pushing the roll, ceteris paribus.
  • the stretching of the inner layers of the film is provided by the overpressure of the mixture, which is supplied at the initial moment of the extraction of the coil from inside the spindle 1 through its openings 1.4.
  • the air pressure for “stretching” depends on the density of the winding of the roll and on the value of the elastic deformation of the film material, when, with a more dense winding and a less elastic material, greater air pressure is required. Range control the pressure of air supplied to the spindle 1, from 8 to 10 bar.
  • a pneumatic pressure regulator 2 is installed with a pressure gauge. The highest water content in air at an ambient temperature of 20 ° C to 17 g / m3 (in accordance with the reference table of air saturability with water) and decreases with increasing pressure and medium temperature.
  • the inventive method is implemented as follows.
  • the air enters the pneumatic valve 3 (the valve is normally closed).
  • the potential will be applied to the solenoid 3.1 of the pneumatic valve 3 and the core 3.2 of the solenoid will lift the diaphragm (not shown in the drawing) and open the passage to compressed air.
  • Compressed air enters the dispenser 4 droplet double action. Part of the air through the check valve 4.4 enters the glass 4.5 and begins to displace water through the water intake tube 4.1 into the viewing cap-dropper 4.3, through which the visual control of the water supply is carried out.
  • the flow rate is regulated by a screw 4.2, the rotation of which is accompanied by a change in the flow area of the water supply channel (water intake tube 4.1). Sprayed water does not flow immediately to the outlet, but enters the glass 4.5 through a check valve 4.4, from which only particles of water less than 3 microns in size enter the outlet channel 4.6 of the dispenser 4.
  • the water-air mixture in two phase state passes through the tubular axis of the rotary valve 5 and then through the tubular axis 1.2 of the bearing assembly 1.1 of the perforated spindle 1 into the internal cavity of the spindle 1.
  • Holes 1.4 are tightly closed with a roll film wound on a spindle. There is no water-air mixture outlet, inside the case 1.3 pressure builds up, which overcomes the elastic deformation of the inner layers of the film in the roll. Between the inner surface of the roll and the outer surface of the housing 1.3 of the spindle 1, a space is formed that fills the water-air mixture.
  • Controller 6 turns off the potential from the solenoid 3.1 of the pneumatic valve 3 the core 3.2 of the solenoid 3.1 is down, and the membrane (not shown in the drawing) closes the passage for compressed air through the pneumatic valve 3.
  • the materials of the contact pair were stretch PE from one roll, the surface of the alloy ⁇ with a processing purity of no more than Ra 1.25, equal in size to N.
  • a series of tests was carried out without the use of a separating layer between the contacting materials. 2. A series of tests was carried out when a film of water was used as a separating layer between the contacting materials.
  • the results of the ⁇ values can be interpolated to overcome the friction forces when a film roll pushes from spindle 1, where the force for pushing a roll from a dry spindle 1 is 1, 58 times greater than for pushing a roll on a separating layer from a water film.
  • the advantage of using the separation layer of water is that for pushing the roll requires less force pusher 8 (if available) and, accordingly, lower energy costs for the pusher 8.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)

Abstract

Предложенное техническое решение относится к области перемотки полимерной пленки из больших рулонов в меньшие по размеру, пригодные для упаковки методом обертывания различных товаров и грузов, где в рулоне пленка наматывается без шпули непосредственно на шпиндель перемоточного узла, и может применяться в ручных и машинных устройствах для обертывания. Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника, включающий сталкивание рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника, со шпинделя, стенка которого выполнена перфорированной, при этом при сталкивании рулона через перфорированную стенку шпинделя под давлением подают водно-воздушную смесь, обеспечивая при этом расширение внутреннего диаметра рулона. Заявляемое техническое решение направлено на достижение технических результатов, заключающихся в уменьшении энергопотребления за счет снижения расхода сжатого воздуха, при одновременном повышении скорости и сохранности рулона при его снятии со шпинделя за счет снижения трения между внутренней поверхностью рулона и поверхностью шпинделя.

Description

Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника
Предложенное техническое решение относится к области перемотки полимерной пленки из больших рулонов в меньшие по размеру, пригодные для упаковки методом обертывания различных товаров и грузов, где в рулоне пленка наматывается без шпули непосредственно на шпиндель перемоточного узла, и может применяться в ручных и машинных устройствах для обертывания.
Полимерная растягивающаяся пленка обладает свойством релаксации и при бесшпульной намотке на вал (шпиндель) намоточного устройства остается в напряженном состоянии и плотно обхватывает вал. В таком состоянии съем рулона со шпинделя невозможен без повреждения пленки в рулоне. Однако вследствие этого же свойства пленки можно увеличить внутренний диаметр рулона изнутри давлением воздуха и в «растянутом» состоянии сталкивать со шпинделя. При этом способе возникающее трение скольжения между внутренней поверхностью рулона и материалом шпинделя может преодолеваться специальным антиадгезивным покрытием поверхности шпинделя с изготовлением шпинделя конического профиля.
Так известно покрытие периферийной стенки шпинделя защитным поверхностным слоем из твердого хрома, образующим внешнюю поверхность для намотки рулона, которая имеет среднюю шероховатость от 6 до 6,5 мкм, полученную путем обдувки песком [RU 2588160, МП В65Н 75/08, опубл. 27.06.2016]. При этом снятие рулона со шпинделя осуществляют с помощью ступенчатой подачи сжатого воздуха от одного конца шпинделя к другому через его перфорированные стенки.
Однако известное техническое решение имеет недостатки, заключающиеся в увеличенном потреблении электроэнергии из-за повышенного расхода сжатого воздуха от начала цикла намотки до его завершения для преодоления трения между внутренней поверхностью рулона и шпинделем, а также в сложности процесса изготовления поверхности шпинделя с защитным слоем.
Также известно изготовление шпинделя из трубчатого стального корпуса, полученного, например, путем волочения, необходимым образом перфорированного и с небольшим конусом, например, 2 или 3 градуса, с минимальным диаметром на переднем конце для удаления рулона [ЕР 2688823, МПК В65Н 75/10, В65Н 19/22, опубл. 19.08.2015].
Однако недостатком известного технического решения является сложность процесса изготовления шпинделя, так как требуется получить необходимую конусность шпинделя.
Известен способ наматывания и снятия со шпинделя рулонов из полимерных пленок, намотанных без сердечника [US 7641 141 , МПК В65Н 18/04, В65Н 19/28, опубл. 05.01.2010], который включает в себя обеспечение шпинделя воздушной камерой, имеющей перфорационные отверстия на периферийной стенке, наматывание полимерной пленки на перфорированную стенку шпинделя, радиальное расширение внутренних витков рулона, поддержание рулона в расширенном состоянии посредством амортизации сжатого воздуха во время вывода рулона, что приводит к расширению некоторых внутренних витков рулона путем подачи сжатого воздуха через воздушную камеру перфорированной стенки шпинделя во внутренние витки рулона, чтобы отсоединить внутренние витки от указанной перфорированной периферийной стенки шпинделя; а также удаление рулона, управляя воздушным потоком и изменяя скорость потока воздуха, выходящую из перфораций, от заднего конца до переднего конца перфорированной стенки.
Однако известный способ обладает недостатком, заключающимся в увеличенном расходе электроэнергии из-за высокого потребления сжатого воздуха, что вызвано необходимостью обеспечить радиальное расширение внутренней поверхности рулона в процессе всего цикла намотки рулона и для его снятия, а также этот способ технически сложен для реализации.
Таким образом, заявляемое техническое решение направлено на достижение технических результатов, заключающихся в уменьшении энергопотребления за счет снижения расхода сжатого воздуха, при одновременном повышении скорости и сохранности рулона при его снятии со шпинделя за счет снижения трения между внутренней поверхностью рулона и поверхностью шпинделя.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника, включающем сталкивание рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника, со шпинделя, стенка которого выполнена перфорированной, согласно настоящему изобретению, при сталкивании рулона через перфорированную стенку шпинделя под давлением подают водно-воздушную смесь, обеспечивая при этом расширение внутреннего диаметра рулона.
Возможны варианты, при которых:
- сталкивание рулона со шпинделя осуществляют с помощью механического сталкивателя;
- давление водно-воздушной смеси выбирают в зависимости от плотности намотки рулона и от значения упругой деформации материала пленки.
Таким образом, заявляемое техническое решение всей своей совокупностью признаков направлено на уменьшение энергопотребления за счет снижения расхода сжатого воздуха, при одновременном повышение скорости и сохранности рулона при его снятии со шпинделя за счет снижения трения между внутренней поверхностью рулона и поверхностью шпинделя, поскольку созданы условия для существенного снижения коэффициента трения скольжения μ, благодаря преодолению так называемого не «сухого», а «мокрого» трения скольжения. Причем, не требуется производить специальную дорогостоящую и трудозатратную предварительную обработку поверхности шпинделя. При этом применение водно-воздушной смеси позволяет более эффективно производить очистку поверхности шпинделя от загрязнений. Кроме того, водно-возду ш ная смесь, выходящая в окружающий воздух рабочей зоны перемотчика, минимизирует негативный для персонала, обслуживающего перемотчик, эффект электростатичности намотанного рулона.
Сущность заявляемого способа и его практическая реализация поясняется чертежом и нижеследующим описанием.
На Фиг. 1 представлен вид шпинделя без намотанного на него рулона.
Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника (Фиг. 1), заключается в сталкивании со шпинделя 1 рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника. При этом стенка шпинделя 1 выполнена перфорированной и через нее при сталкивании рулона под давлением подают водно-воздушную смесь, обеспечивая при этом расширение внутреннего диаметра рулона.
Заявляемый способ реализуется на узле намотки (Фиг. 1) автоматического перемотчика пленки, включающем перфорированный шпиндель 1 , образованный из трубчатого корпуса 1.3 и выполненный с возможностью намотки на него рулона из полимерной растягивающейся пленки, соединенный с пневморедуктором 2 с управлением через пневмоклапан 3 с электромагнитным управлением, дозатор 4 капельный и ротационное соединение 5. Сжатый воздух поступает в пневморедуктор 2 из пневмосистемы автоматического перемотчика (на чертеже не показано). Узел намотки работает в автоматическом перемотчике по алгоритму, который задается контроллером 6. Пневморедуктор 2 предназначен для управления давлением сжатого воздуха, поступающего по трубопроводу 7 из пневмосети автоматического перемотчика (на чертеже не показано).
Пневмоклапан 3 управляется контроллером 6. Пневмоклапан 3 включает соленоид 3.1 , который управляет сердечником 3.2.
Дозатор 4 капельный эжекционный включает водозаборную трубку
4.1 , регулировочный винт 4.2, смотровой колпачок-капельницу 4.3, обратный клапан 4.4 и дозирует воду в свою зону разряжения, где образуется двух фазная среда (воздух-вода).
Ротационное соединение 5 представляет собой механическое устройство в виде герметичного подшипникового узла, обеспечивающее подачу водно-воздушной смеси под давлением от стационарного источника - дозатора 4 капельного во внутреннюю полость перфорированного вращающегося шпинделя 1 узла намотки.
На намоточном устройстве (на чертеже не показано), непосредственно над шпинделем 1 установлен сталкиватель 8, который представляет собой металлическую скобу, закрепленную на кронштейне 9.1 подвижной каретки 9.2 бесштокового пневмоцилиндра 9. Скоба сталкивателя 8 посредство каретки 9.2 пневмоцилиндра 9 и вместе с ней совершает поступательное движения вдоль оси шпинделя 1 при сталкивании рулона и обратное движении после сталкивания для возврата в исходное положение.
Шпиндель 1 включает подшипниковый узел 1 .1 с трубчатой осью
1.2. Корпус 1.3 шпинделя 1 может быть выполнен из стали или из сплава алюминия с обработкой поверхности до шероховатости не более Ra 1.25. без покрытий. Шпиндель 1 может иметь наружный диаметр, например, в диапазоне от 25 до 100 мм. В корпусе 1.3 шпинделя 1 образовано множество отверстий 1.4. Размер отверстий (перфораций) в стенке шпинделя 1 для выхода водно-воздушной смеси был выбран путем подбора (из диапазона 0,5...1 ,0 мм) для достижения оптимального результата.
Взаимное расположение отверстий 1.4 обеспечивает равномерное растягивание внутренних слоев пленки рулона - ближайших к поверхности перфорированной стенки шпинделя 1 для незатрудненного извлечения рулона. Одно и то же число отверстий 1.4 и их размещение как в угловом направлении, так и вдоль продольной оси шпинделя 1 могут быть любыми в зависимости от длины и наружного диаметра шпинделя 1. При этом суммарная площадь всех отверстий 1.4 перфорации шпинделя 1 выполнена меньше проходного сечения ротационного соединения 5.
Вода из дозатора 4 за счет эжекции подается в поток сжатого воздуха. В трубопроводе формируется двухфазная водно-воздушная смесь с пузырьковым течением потока. Вода в пузырьковом потоке движется в виде пленки по стенкам и внутри пузырьков воздуха. Таким образом, вода транспортируется от дозатора 4 капельного по трубопроводу пневмосистемы (на чертеже не показано) узла намотки через ротационное соединение 5 к шпинделю 1. Количество дозируемой воды подбирается экспериментально для получения максимального результата. С одной стороны - по скорости сталкивания относительно сухого трения. С другой стороны - чтобы не было потоков воды по перемотчику. Содержание воды в водно-воздушной смеси регулируют на дозаторе 4 капельном для достижения максимальной скорости сталкивания рулона при прочих равных условиях.
Растяжение внутренних слоев пленки обеспечивается избыточным давлением смеси, которая подается в начальный момент извлечения рулона изнутри шпинделя 1 через его отверстия 1.4. Давление воздуха для «растяжения» зависит от плотности намотки рулона и от значения упругой деформации материала пленки, когда при более плотной намотке и менее упругом материале требуется большее давление воздуха. Диапазон регулирования давления воздуха, подаваемого в шпиндель 1 , от 8 до 10 бар. Для управлением давлением в магистрали шпинделя 1 установлен пневморедуктор 2 с манометром. Наибольшее содержание воды в воздухе при температуре окружающей среды 20С до 17 г/мЗ (в соответствии со справочной таблицей насыщаемости воздуха водой) и уменьшается с увеличением давления и температуры среды.
Заявляемый способ реализуют следующим образом.
Сжатый воздух из пневмосистемы автоматического перемотчика (на чертеже не показано) по трубопроводу 7 поступает в пневморедуктор 2, в котором давление воздуха редуцируется.
Из пневморедуктора 2 воздух поступает в пневмоклапан 3 (клапан - нормально - закрытый). По окончание цикла намотки пленки на шпиндель 1, по команде контроллера 6 будет подан потенциал на соленоид 3.1 пневмоклапана 3 и сердечник 3.2 соленоида поднимет мембрану (на чертеже не показано) и откроет проход сжатому воздуху.
Сжатый воздух поступает в дозатор 4 капельный двукратного действия. Часть воздуха через обратный клапан 4.4 попадает в стакан 4.5 и начинает вытеснять воду по водозаборной трубке 4.1 в смотровой колпачок-капельницу 4.3, через который осуществляется визуальный контроль за подачей воды. Расход регулируется винтом 4.2, вращение которого сопровождается изменением проходного сечения водоподающего канала (водозаборной трубки 4.1 ). Распылённая вода не подается сразу на выход, а поступает в стакан 4.5 через обратный клапан 4.4, из которого в выходной канал 4.6 дозатора 4 попадают только частицы воды размером менее 3 мкм.
Из дозатора 4 по трубопроводу водно-воздушная смесь в двух фазном состоянии проходит через трубчатую ось ротационного клапана 5 и далее через трубчатую ось 1.2 подшипникового узла 1.1 перфорированного шпинделя 1 во внутреннюю полость шпинделя 1. Отверстия 1.4 плотно закрыты намотанной на шпиндель 1 пленкой рулона. Выхода водно-воздушной смеси нет, внутри корпуса 1.3 нарастает давление, которое преодолевает упругую деформацию внутренних слоев пленки в рулоне. Между внутренней поверхностью рулона и внешней поверхностью корпуса 1.3 шпинделя 1 образуется пространство, которое заполняет водно-воздушная смесь. Рулон сталкивается с помощью сталкивателя 8 со шпинделя 1 на транспортёр (на чертеже не показано) узла намотки, наличие рулона фиксирует датчик (на чертеже не показано), передает электрический сигнал в контроллер 6. Контроллер 6 отключает потенциал от соленоида 3.1 пневмоклапана 3, пружина возвращает сердечник 3.2 соленоида 3.1 вниз, и мембрана (на чертеже не показано) закрывает проход для сжатого воздуха через пневмоклапан 3.
Пример.
При сталкивании рулона пленки со шпинделя 1 механический сталкиватель 8 преодолевает силу трения скольжения внутреннего слоя пленки по поверхности шпинделя 1. Сила трения определяется как зависимость: Fmp= xN где, μ - коэффициент трения, который зависит от материалов контактирующей пары и условий контакта (к примеру: отсутствие или наличие смазки), Ν - нормальная реакция опоры (в данном случае - это усилие намотки пленки на поверхность шпинделя 1 ). Проведена серия тестов для определения μ в зависимости условий контакта. Тесты проводились при соблюдении следующих равных условиях:
В качестве материалов контактной пары использовались стретч-РЕ из одного рулона, поверхность из сплава ΑΙ с чистотой обработки не более Ra 1.25, равная по величине N.
Переменными условиями при проведении тестов были:
1. Серия тестов проводилась без использования разделительного слоя между контактирующими материалами. 2. Серия тестов проводилась, когда в качестве разделительного слоя между контактирующими материалами была пленка воды.
3. В результате тестов получены значения μ для условий 1. и 2. Для 1. μ=0,46, для 2. μ=0,29.
Результаты значений μ можно интерполировать на преодоление сил трения при сталкивании рулона пленки со шпинделя 1 , где усилие для сталкивания рулона с сухого шпинделя 1 соответственно в 1 ,58 раза больше, чем для сталкивания рулона по разделительному слою из водной пленки. При этом преимущество использования разделительного слоя из воды в том, что для сталкивания рулона требуется меньшее усилие сталкивателя 8 (при его наличии) и соответственно меньшие затраты энергии для работы сталкивателя 8.

Claims

Формула изобретения
1. Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника, включающий сталкивание рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника, со шпинделя, стенка которого выполнена перфорированной, отличающийся тем, что при сталкивании рулона через перфорированную стенку шпинделя под давлением подают водно-воздушную смесь, обеспечивая при этом расширение внутреннего диаметра рулона.
2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что сталкивание рулона со шпинделя осуществляют с помощью механического сталкивателя.
3. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что давление водно-воздушной смеси выбирают в зависимости от плотности намотки рулона и от значения упругой деформации материала пленки.
PCT/EA2018/000005 2017-08-28 2018-08-10 Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника WO2019042517A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/492,927 US20200010297A1 (en) 2017-08-28 2018-08-10 Method of removing a roll of wound polymer film without a core from a mandrel
PL18851016.8T PL3677531T3 (pl) 2017-08-28 2018-08-10 Sposób usuwania z wrzeciona bezrdzeniowej roli folii z tworzywa sztucznego
EP18851016.8A EP3677531B1 (en) 2017-08-28 2018-08-10 Method of removing a roll of wound polymer film without a core from a mandrel

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201700406A EA032995B1 (ru) 2017-08-28 2017-08-28 Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника
EA201700406 2017-08-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019042517A1 true WO2019042517A1 (ru) 2019-03-07

Family

ID=65526246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EA2018/000005 WO2019042517A1 (ru) 2017-08-28 2018-08-10 Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200010297A1 (ru)
EP (1) EP3677531B1 (ru)
EA (1) EA032995B1 (ru)
PL (1) PL3677531T3 (ru)
WO (1) WO2019042517A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6412729B2 (en) * 1999-12-22 2002-07-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Rewinder mandrel system
WO2006012933A1 (en) * 2004-08-05 2006-02-09 No.El. S.R.L. Method and apparatus for winding and removing coreless rolls from a spindle
EP2688823A1 (en) 2011-03-24 2014-01-29 No.El. S.R.L. Spindle for winding up coreless rolls of a plastic film
RU2588160C2 (ru) 2011-03-24 2016-06-27 Но.Эл. С.Р.Л. Шпиндель для намотки рулонов без сердечников из пластмассовой пленки

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1254449B (it) * 1992-02-14 1995-09-25 Procedimento e macchina per la produzione di rotoli di materiale pellicolare.
SE502630C2 (sv) * 1993-07-05 1995-11-27 Moelnlycke Ab Sätt att framställa en hylslös rulle av fiberbaserat banformigt material
EP0842881A3 (en) * 1996-11-15 1998-06-10 Fort James Corporation Coreless paper roll manufacturing method
DE102008050392A1 (de) * 2008-06-18 2009-12-24 Sms Siemag Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Schmieren von Walzen und eines Walzbandes eines Walzgerüsts
IT1394404B1 (it) * 2009-05-18 2012-06-15 No El Srl Metodo, mandrino e apparecchiatura per l'avvolgimento e la rimozione di bobine senz'anima di film plastico.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6412729B2 (en) * 1999-12-22 2002-07-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Rewinder mandrel system
WO2006012933A1 (en) * 2004-08-05 2006-02-09 No.El. S.R.L. Method and apparatus for winding and removing coreless rolls from a spindle
US20080035781A1 (en) * 2004-08-05 2008-02-14 No. El. S.R.L. Method And Apparatus For Winding And Removing Coreless Rolls From A Spindle
US7641141B2 (en) 2004-08-05 2010-01-05 No. El. S.R.L. Method and apparatus for winding and removing coreless rolls from a spindle
EP2688823A1 (en) 2011-03-24 2014-01-29 No.El. S.R.L. Spindle for winding up coreless rolls of a plastic film
RU2588160C2 (ru) 2011-03-24 2016-06-27 Но.Эл. С.Р.Л. Шпиндель для намотки рулонов без сердечников из пластмассовой пленки

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3677531A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP3677531B1 (en) 2023-10-11
EA201700406A1 (ru) 2019-03-29
PL3677531T3 (pl) 2024-03-11
EA032995B1 (ru) 2019-08-30
EP3677531A4 (en) 2021-05-26
EP3677531A1 (en) 2020-07-08
US20200010297A1 (en) 2020-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7303295B2 (ja) 巻直し機用の可撓性駆動装置及びコア係合部材
EP1964943B1 (en) Entry lock system, web processing installation, and method for using the same
KR100746865B1 (ko) 2축 인발가공에 의해 플라스틱 관을 연속적으로 생산하는 방법 및 라인과, 그 플라스틱 관
US6715709B2 (en) Apparatus and method for producing logs of sheet material
EP2321116B1 (en) Method and apparatus for manufacture of a polymer film, which is oriented under an angle to its longitudinal direction
JP2007529389A (ja) 周囲及び中心組み合せ式巻戻し装置
KR20060007004A (ko) 2 축 연신에 의한 플라스틱 관의 연속 제조 방법 및 그방법을 수행하기 위한 제조 라인
KR101941306B1 (ko) 플라스틱 필름의 무코어 롤을 권취하기 위한 스핀들
WO2019042517A1 (ru) Способ снятия со шпинделя рулона из полимерной пленки, намотанного без сердечника
US7641141B2 (en) Method and apparatus for winding and removing coreless rolls from a spindle
US10266359B2 (en) Apparatus and method for web transfer with an airguide
JPH0776064B2 (ja) 芯なしトイレットペーパーロールの製法
KR101543921B1 (ko) 냉각장치를 구비하는 열간 코일 권취용 맨드릴
JP2006248665A (ja) ウェブ連続巻取装置
WO2001066451A1 (en) A method and a device in reeling up of a paper web
SU1011478A1 (ru) Оправка устройства дл намотки бесстержневых рулонов из длинномерного материала
AU685474B2 (en) A method of producing a coreless roll of fibre-based, web-like material
CN203700491U (zh) 一种薄膜镀铝机收卷气涨轴
JP7389813B2 (ja) ストリップ状の製品を冷却するための冷却装置とこのような冷却装置を操作するための方法
CN109552914A (zh) 一种放卷装置及手帕纸生产设备
JP6284288B1 (ja) 引抜機及び引抜方法
AU2009278133B2 (en) Method and apparatus for manufacture of a polymer film, which is oriented under an angle to its longitudinal direction
US20140377397A1 (en) Apparatus for manufacture of a polymer film, which is oriented under an angle to its longitudinal direction
WO2001038053A1 (en) Method of forming product rolls

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18851016

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018851016

Country of ref document: EP

Effective date: 20200330