Η ερώτηση ακούγεται απλή, αλλά η απάντηση εξαρτάται από τη φυσική, για την οποία οι περισσότεροι που αγοράζουν εφημερίδες δεν μιλούν ποτέ. ΕΝΑΜηχανή διαμόρφωσης ραβδιού χαρτιού ευθύγραμμου τύπουέχει την ίδια βασική ιδέα με τη μηχανή χύτευσης με κυρτή ράβδο χαρτιού. Όλα χρησιμοποιούν σπειροειδή ταινία περιτυλίγματος και κόλλα για να κολλήσουν μεταξύ τους υπό τάση. Μετά το κόβουν μακριά. Αλλά το σχήμα της διαδρομής διαμόρφωσης αλλάζει σχεδόν κάθε μετρήσιμη λεπτομέρεια της παραγωγής. Αυτό περιλαμβάνει την εξάπλωση της τάσης του πηνίου, την ομοιομορφία του πάχους του τοιχώματος, την πρόσβαση στο μανδρέλι και τη μέγιστη γραμμική ταχύτητα που μπορεί να διατηρήσει το μηχάνημα πριν ο χάρτινος σωλήνας χάσει την αντοχή του σχήματος.
Ακολουθεί μια ματιά στο τι κάνει πραγματικά κάθε ρύθμιση για το χαρτί, πού λειτουργεί καλύτερα και ποιες εργασίες σας αναγκάζουν να επιλέξετε έναν τύπο, όχι απλώς σαν έναν.
Τι περιγράφουν στην πραγματικότητα το "Straight" και το "Bent".
Στην κατασκευή χάρτινων ράβδων, το όνομα αναφέρεται στη θέση καθίσματος της ράβδου χύτευσης σε σχέση με τη διαδρομή τροφοδοσίας της λωρίδας χαρτιού.
Σε μια μηχανή τροχιάς, η ράβδος τροφοδοσίας είναι ευθεία ή σχεδόν ευθεία. Στη μία άκρη της ταινίας υπήρχε ένα ρολό. Τυλίγεται γύρω από τη ράβδο σε σπειροειδή σχήμα υπό ελεγχόμενη τάση. Στη συνέχεια, ο διαμορφωμένος σωλήνας βγαίνει στην ίδια ευθεία γραμμή στο μακρινό άκρο. Ολόκληρη η περιοχή σχηματισμού - από την ταινία έως την κοπή - ακολουθεί μια ευθεία γραμμή.
Σε ένα μηχάνημα καμπύλης διαδρομής (κυρτός ή υπό γωνία-τύπος οδηγού), η λωρίδα τροφοδοσίας και ο άξονας της ράβδου βρίσκονται σε σταθερή γωνία. Συνήθως είναι 30-60 μοίρες. Έτσι, η ταινία πρέπει να αλλάξει κατεύθυνση καθώς πλησιάζει το σημείο κύρτωσης. Ο σχηματισμένος σωλήνας τυλίγεται υπό γωνία ως προς την τροφοδοσία.
Η διαφορά σχήματος ακούγεται μικρή. Έχει όμως και μεγάλο αντίκτυπο.
Τάση περιέλιξης: Όπου η Φυσική αποκλίνει
Η τάση περιέλιξης είναι το πιο σημαντικό πρόβλημα στη διαμόρφωση σπειροειδών χάρτινων σωλήνων. Εάν η τάση είναι πολύ χαμηλή, ο σωλήνας θα καταρρεύσει. Εάν είναι πολύ ψηλά, τα εσωτερικά στρώματα του χαρτιού σκίζονται και επικαλύπτονται. Ένα γλειφιτζούρι ή μια ράβδος από άχυρο, συνήθως διαμέτρου 4-8 mm, έχει εύρος τάσης στόχου περίπου 2-8N για 60 χαρτοταινία περίπου 2-8 N. gsm. Το ISO 9073-3:2020 δίνει τη μέθοδο τάνυσης των χαρτοταινιών σε αυτό το εύρος πάχους.
Σε μια ρύθμιση ευθείας-γραμμής, η ταινία ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή μέχρι το σημείο περιέλιξης. Οι αλλαγές τάσης-από το βάρος του πηνίου, στο πάχος της ταινίας ή την ταλάντευση της ροπής του κινητήρα-πηγαίνουν κατευθείαν στο σημείο περιέλιξης, χωρίς αλλαγή σχήματος στο ενδιάμεσο. Η σύνδεση μεταξύ της τάσης του φρένου στο ρολό απελευθέρωσης και της τάσης στη ράβδο είναι σχεδόν γραμμική και είναι εύκολο να προβλεφθεί. Αυτή η προβλεψιμότητα επιτρέπει σε ένα μηχάνημα σχηματισμού ραβδιού ευθύγραμμου χαρτιού να λειτουργεί με σταθερές ταχύτητες γραμμής 150–400 m/min χωρίς συνεχή ταλάντωση τάσης. Αλλά πρέπει να προσαρμόσετε τα δικαιώματα πέδησης απελευθέρωσης (Soroka, 2009).
Σε μια μηχανή κάμψης, η ταινία πρέπει να λυγίσει γύρω από το τμήμα της ράγας οδήγησης πριν φτάσει στη ράβδο. Αυτό αυξάνει το φαινόμενο τριβής capstan-. Η τάση στο σημείο περιέλιξης είναι ίση με e ^ (mu) της τάσης τροφοδοσίας. Εδώ το μιόνιο είναι ο αριθμός των σημείων τριβής στην επιφάνεια της ράγας οδήγησης, η γωνία ακτίνας (εξίσωση καπστάν Eytelwein, που αναφέρεται στο Hamrock, Schmid & Jacobson, 2004). Η ένταση των 45?? Η ράγα οδήγησης είναι περίπου 1,11 φορές υψηλότερη στο μιόνιο=0.15 (επικαλυμμένη ράγα οδήγησης έναντι χαρτιού 70 gsm). Αυτό το αποτέλεσμα είναι μικρό όταν το μηχάνημα είναι σταθερό, αλλά γίνεται μεγαλύτερο όταν επιταχύνει και επιβραδύνει. Αυτό συμβαίνει όταν η αδράνεια αλλάζει το αληθινό μιόνιο για μικρό χρονικό διάστημα. Αυτός ο τύπος αποτυχίας δεν εμφανίζεται σχεδόν ποτέ στην παραγωγή ευθείας γραμμής-όταν όλες οι άλλες ρυθμίσεις είναι ίδιες.
Γεωμετρία μανδρελίου και ομοιομορφία πάχους{0}}τοίχου
Η ράβδος καθορίζει το μέγεθος της εσωτερικής οπής του τελειωμένου ραβδιού. Σε μια μηχανή τροχιάς, η ράβδος είναι μια μακριά, στατική χαλύβδινη ράβδος (ή κοίλος σωλήνας για την ψύξη του νερού σε γρήγορη γραμμή). Διατρέχει όλη την περιοχή περιέλιξης και συνήθως 600–1.200 mm. Σχηματίζεται χαρτί και πέφτει μακριά από το ελεύθερο άκρο της ράβδου.
Δεδομένου ότι η ράβδος είναι ευθεία και η διαδρομή περιέλιξης είναι μια ευθεία γραμμή, η γωνία βήματος της έλικας-η γωνία με την οποία η ταινία περιβάλλει τη ράβδο-παραμένει η ίδια σε όλο το μήκος διαμόρφωσης. Ένα σταθερό βήμα σημαίνει ένα σταθερό πλάτος επικάλυψης στρώματος. Αυτό δίνει ένα σταθερό πάχος τοιχώματος. Η μέτρηση TAPPI T411 του τελικού πάχους του σωλήνα στην παραγωγή ευθείας-γραμμής συνήθως δείχνει μια διακύμανση κάτω του 3% στο μήκος του σωλήνα.
Στη μηχανή κάμψης, η αλλαγή κατεύθυνσης της ράγας οδήγησης κάνει τη γωνία προσέγγισης του εξωτερικού στρώματος λίγο πιο ανομοιόμορφη από αυτή του εσωτερικού στρώματος. Αυτή η ανομοιομορφία είναι ελάχιστη-υπάρχει συνήθως μια διαφορά 1-3 μοιρών στην πραγματική γωνία περιτύλιξης μεταξύ των εγγύς και των απομακρυσμένων άκρων της ταινίας - αλλά κάνει αισθητή διαφορά στο πλάτος επικάλυψης γύρω από τον κύκλο του σωλήνα. Για μπαστούνια γλειφιτζούρι ή άξονες από βαμβακερή μπατονέτα, η στρογγυλότητα της διατομής είναι σημαντική (το γλειφιτζούρι πρέπει να είναι κατάλληλο για καλούπια ή κεφαλές μπατονέτας), όπως και η διακύμανση στο πάχος της περιφέρειας του τοίχου. Για χάρτινα καλαμάκια που κρύβονται μέσα στο προϊόν, δεν έχει σημασία.
Χρόνος πρόσβασης και αλλαγής ατράκτου
Οποιαδήποτε μηχανή χύτευσης με διαφορετική διάμετρο ραβδιού θα πρέπει να αντικαταστήσει τη ράβδο. Αυτό είναι το σημαντικό με τα στρέιτ που διαδραματίζονται στον πραγματικό κόσμο.
Σε ένα γραμμικό μηχάνημα, τραβάτε τη ράβδο κατευθείαν από το ένα άκρο της περιοχής περιέλιξης. Η δουλειά δεν απαιτεί διάλειμμα από την καθοδήγηση. Δεν χρειάζεται να -περάσετε ξανά το σπείρωμα μέσα από λυγισμένες ράγες οδηγών, ούτε χρειάζεται να γίνει εκ νέου γωνία-. Ένας εκπαιδευμένος εργαζόμενος αλλάζει έναν στύλο σε ευθεία γραμμή σε 8–15 λεπτά. Το TAPPI T556 δίνει έναν γενικό αριθμό χρόνου εγκατάστασης για μηχανές σωληνώσεων, αλλά ο πραγματικός χρόνος ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του μηχανήματος.
Σε μια μηχανή κάμψης, η ράβδος στερεώνεται σε μια ευδιάκριτη γωνία ως προς την ποσότητα τροφοδοσίας. Για να το αφαιρέσετε, πρέπει πρώτα να καθαρίσετε τη διάταξη οδηγού. Για να το επαναφέρετε, πρέπει να επαναφέρετε τη γωνία κάμψης της ράβδου οδήγησης ώστε να ταιριάζει με τη νέα διάμετρο της ράβδου. Αυτό συμβαίνει επειδή το βέλτιστο σχήμα κάμψης ποικίλλει ανάλογα με τη διάμετρο του σωλήνα. Ο χρόνος αλλαγής για το λυγιστή είναι 20–45 λεπτά για τον τεχνίτη. Επιπλέον χρόνος διακοπής λειτουργίας 15 έως 30 λεπτών ανά βάρδια προστίθεται σε εγκαταστάσεις παραγωγής όπου η διάμετρος αλλάζει καθημερινά, όπως μικτές παραγγελίες για μίσχους από 6 mm έως 12 mm σε διάμετρο.
Ταχύτητα και χωρητικότητα εξόδου
Οι μηχανές χύτευσης με ευθείες ράβδους χαρτιού με μία μόνο κεφαλή πηνίου λειτουργούν συνήθως σε σωλήνες χύτευσης 150–400 m/min. Αυτό επιτρέπει την κοπή περίπου 2.500–8.000 τελειωμένων ραβδιών σε μήκος 60 mm ανά λεπτό. Τα γρήγορα, ογκώδη μοντέλα με δύο ή τέσσερις παράλληλες ράβδους σε πλαίσιο μπορεί να ξεπεράσουν τα 15.000 τεμάχια ανά λεπτό.
Οι μηχανές κάμψης, λόγω του ορίου τάνυσης του βαρούλκου όπως συζητήσαμε νωρίτερα, βαθμολογούνται γενικά στα 80–250 m/min. Το πρόβλημα τάσης σε υψηλή ταχύτητα καθορίζει το πραγματικό τους όριο. Αυτό το χάσμα ταχύτητας είναι ένας βασικός επιχειρηματικός παράγοντας για έναν πολύ μεγάλο αριθμό βασικής παραγωγής άχυρου-όπως οι εργασίες εστίασης που παραγγέλνουν δεκάδες εκατομμύρια καλαμάκια.
Για εργασίες με χοντρά-τοιχώματα (απαιτούνται 3 έως 5 στρώσεις για πάχος τοίχου από 0,6 mm), το πλεονέκτημα ταχύτητας από την άμεση εγκατάσταση είναι πολύ μικρότερο. Απαιτούνται περισσότεροι σταθμοί τροφοδοσίας χαρτιού για την περιέλιξη πολλαπλών-στρώσεων. Σε έναν ισιωτικό, κάθε νέο κομμάτι ταινίας απαιτεί μεγαλύτερη περιοχή χύτευσης. Αυτό κάνει το μηχάνημα μεγαλύτερο. Σε μια μηχανή κάμψης, τα μικρότερα σχήματα είναι πιο πιθανό να προσαρμοστούν σε μεγαλύτερη γωνία εισόδου σε μικρότερους χώρους. Για βιομηχανικούς χάρτινους σωλήνες με χοντρό{10}τοιχώματα-αντί για μπαστούνια-το τύλιγμα της διαδρομής περιέλιξης είναι συνήθως η προτιμώμενη επιλογή. Αυτό συμβαίνει επειδή οι χωρικοί περιορισμοί είναι πιο σημαντικοί από τις απαιτήσεις ταχύτητας (Twede & Selke, 2005).
Αποκοπή-Μηχανισμός και τέλος-Ποιότητα προσώπου
Και οι δύο τύποι μηχανών χρησιμοποιούν μία από τις δύο μεθόδους περικοπής. Το ένα είναι μια περιστρεφόμενη λεπίδα δίσκου που χρησιμοποιείται για την κοπή κινούμενων σωλήνων. Το άλλο είναι ένα εργαλείο τροχιάς, το οποίο ακολουθεί το μήκος ενός σωλήνα κατά την κοπή. Η ποιότητα του άκρου-το τετράγωνο της κοπής και το αν υπάρχει σχίσιμο-εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ευκρίνεια και την αναλογία ταχύτητας της λεπίδας. Δεν έχει σημασία αν το μονοπάτι είναι ίσιο ή κυρτό.
Αυτή είναι η πραγματική διαφορά. Η μονάδα κολοβώματος βρίσκεται στο τέλος της διαδρομής του σωλήνα σε ένα διάφραγμα. Αυτό διευκολύνει την προσθήκη ενός δεύτερου σταθμού κοπής έτσι ώστε και τα δύο μήκη να είναι ταυτόχρονα. Στο λυγιστή, ο σωλήνας βγαίνει υπό γωνία. Επομένως, για να προσθέσετε έναν δεύτερο σταθμό κοπής στη γραμμή, πρέπει να προσθέσετε ένα ευθύ τμήμα του σωλήνα μεταξύ περιέλιξης και κοπής.
Για εργασίες που απαιτούν ακριβείς αναστροφές ή διαγώνιες-όπως ιατρικά ακροφύσια, άξονες μπατονέτας και αναδευτήρες καφέ-μπορείτε να προσθέσετε έναν δευτερεύοντα σταθμό λοξοτομής στο μακρινό άκρο και των δύο συσκευών. Σε αυτό το βήμα, κανένας από τους δύο τύπους δεν έχει πλεονεκτήματα-με βάση το σχήμα.
Αντιστοίχιση εφαρμογών: Ποια μορφή ανήκει πού
Ο σωστός τύπος μηχανής προέρχεται από αυτό που πρέπει να φτιάξετε, όχι από γενικές προτιμήσεις.
Τα ευθεία τρένα είναι η κανονική επιλογή για:
- Χάρτινα καλαμάκια (διάμετρος 4–12 mm, μεγάλη μερίδα)
- Γλειφιτζούρια και καραμέλες (3–6 mm, λάθος μέγεθος, πρέπει να προσαρμόζονται στο καλούπι)
- Άξονας βαμβακερής μπατονέτας (2,5–3,5 mm, η στρογγυλότητα είναι σημαντική για την τοποθέτηση της κεφαλής μπατονέτας)
- Ιατρικές συσκευές εφαρμογών (η ευθεία-ράβδος που βγάζει το απλό σχήμα καθαρισμού διευκολύνει την παραγωγή καθαρού δωματίου)
Τα μηχανήματα με κάμψη-διαδρομών είναι καλύτερα για:
- Χονδροί-σωλήνες από χαρτί τοίχου όταν ο χώρος είναι στενός
- Παραγωγή χαμηλού έως μεσαίου όγκου με λίγες αλλαγές διαμέτρου
- Εργασίες όπου μια εύκαμπτη γωνία εξόδου σωλήνα διευκολύνει τη σύνδεση σε μεγαλύτερη γραμμή παραγωγής
Εργασίες μεσαίου μεγέθους-όπως 100 εκατομμύρια έως 300 εκατομμύρια καλαμάκια 6 έως 8 χιλιοστών το χρόνο-δεν κάνουν τη διαφορά. Για αυτά, κάθε τύπος θα κάνει. Οι επόμενες επιλογές είναι πόσο καλά γνωρίζουν οι εργαζόμενοι το μηχάνημα, εάν τα εξαρτήματα είναι άμεσα διαθέσιμα και πόσο κοστίζει το μηχάνημα.
Σημείωση σχετικά με την εφαρμογή κόλλας
Και τα δύο μοντέλα χρησιμοποιούν δεξτρίνη-με βάση το νερό ή κόλλα PVA σε περιοχές όπου η ταινία επικαλύπτεται. Το σύστημα κόλλας δεν εξαρτάται από το σχήμα μπούκλας, αλλά ο χρόνος στεγνώματος της κόλλας εξαρτάται από το σχήμα μπούκλας. Στα 350 mph, ο σωλήνας χύτευσης φεύγει από την περιοχή περιέλιξης σε περίπου 0,1 έως 0,2 δευτερόλεπτα. Εάν η κόλλα δεν είναι αρκετά σταθεροποιημένη ώστε να σταματήσει το άνοιγμα του σωλήνα σε αυτό το σημείο, ο σωλήνας θα σπάσει στο πριόνι. Μπορείτε να λύσετε αυτό το πρόβλημα ελέγχοντας το πάχος της κόλλας (συνήθως 2.000 έως 20 mps, ISO 2555 βαθμοί C) και τη θερμοκρασία της γραμμής. Σε κυρτές μηχανές χαμηλής{16}}ταχύτητας, όσο περισσότερο παραμένει ο σωλήνας στη ράβδο, τόσο περισσότερος χρόνος στεγνώματος έχει η κόλλα. Αυτό είναι ένα πραγματικό όφελος για το αργό στέγνωμα της κόλλας σε ψυχρά περιβάλλοντα.
Περίληψη
Η επιλογή της μηχανής χύτευσης με ευθεία-χύτευση με ραβδί και της μηχανής χύτευσης με λυγισμένο ραβδί χαρτιού δεν είναι πάντα καλύτερη. Μια μηχανή σχηματισμού ραβδιού χαρτιού ευθύγραμμου τύπου έχει υψηλότερη απόδοση, πιο ομοιόμορφο πάχος τοιχώματος, ταχύτερη ταχύτητα αλλαγής ράβδου και πιο σταθερή τάση περιέλιξης σε όλο το εύρος στροφών. Αυτά τα οφέλη είναι βασικά για τη μαζική-παραγωγή άχυρων και ζαχαρωτών. Η καμπύλη διαδρομή έχει ρυθμιστεί για να σας προσφέρει μικρότερο μέγεθος και χαμηλότερη μέγιστη τάση στο πορτμπαγκάζ. Αυτά είναι σημαντικά για σωλήνες με παχύ{{6} τοίχωμα, χαμηλό-όγκο λειτουργίας και συμπαγείς διατάξεις δαπέδων παραγωγής.
Για οποιαδήποτε λειτουργία επαφής με τρόφιμα που απαιτεί σφάλμα στενής διαμέτρου και υψηλή απόδοση, το πρότυπο μηχανικής είναι το straight-. Για οτιδήποτε άλλο, το σχήμα του κτιρίου μπορεί να είναι η τελευταία λέξη.
Αναφορές
- ISO 9073-3:2020.Υφάσματα - Μέθοδοι δοκιμής για μη υφαντά - Μέρος 3: Προσδιορισμός αντοχής σε εφελκυσμό και επιμήκυνση. ISO.
- TAPPI T411 om-15.Πάχος (παχύμετρο) χαρτιού, χαρτονιού και συνδυασμένου χαρτονιού. TAPPI.
- TAPPI T556 μ.μ.-12.Διαδικασίες για τον προσδιορισμό της καταλληλότητας του εξοπλισμού παραγωγής χαρτιού για διαφορετικούς τύπους χαρτιού. TAPPI.
- ISO 2555:2018.Πλαστικά - Ρητίνες σε υγρή κατάσταση ή ως γαλακτώματα ή διασπορές - Προσδιορισμός του φαινομένου ιξώδους με τη μέθοδο δοκιμής Brookfield. ISO.
- Hamrock, BJ, Schmid, SR & Jacobson, BO (2004).Βασικές αρχές της λίπανσης ρευστού φιλμ(2η έκδ.). Μαρσέλ Ντέκερ. (Εξίσωση Capstan, Κεφάλαιο 12.)
- Soroka, W. (2009).Βασικές αρχές της Τεχνολογίας Συσκευασίας(4η έκδ.). Ινστιτούτο Επαγγελματιών Συσκευασίας.
- Twede, D. & Selke, S. (2005).Χαρτοκιβώτια, κιβώτια και κυματοειδές χαρτόνι: Εγχειρίδιο τεχνολογίας συσκευασίας χαρτιού και ξύλου. Εκδόσεις DEStech.
- Paine, FA (1991).Εγχειρίδιο χρήστη συσκευασίας. Blackie Academic.
- Hanlon, JF, Kelsey, RJ & Forcinio, ΗΕ (1998).Εγχειρίδιο Μηχανικής Πακέτων(3η έκδ.). Τύπος CRC.
- Robertson, GL (2013).Συσκευασία Τροφίμων: Αρχές και Πρακτική(3η έκδ.). Τύπος CRC.
- ISO 534:2011.Χαρτί και χαρτόνι - Προσδιορισμός πάχους, πυκνότητας και συγκεκριμένου όγκου. ISO.
- ASTM D2290-19.Τυπική μέθοδος δοκιμής για φαινομενική αντοχή εφελκυσμού στεφάνης πλαστικού ή ενισχυμένου πλαστικού σωλήνα με μέθοδο διαίρεσης δίσκου. (Αναφορά για τη μεθοδολογία στρες στεφάνης-που εφαρμόζεται στη δομική δοκιμή χάρτινων σωλήνων.) ASTM International.