Просмотры: 0 Автор: Редактор сайта Время публикации: 3 июля 2026 г. Происхождение: Сайт
Бобино-перемоточно-резательная машина — это высокоточная система переработки полотна, предназначенная для того, чтобы брать широкий мастер-рулон гибкого материала, разрезать его в продольном направлении на несколько более узких лент с помощью бритвенных, срезных или разрывных режущих лезвий и одновременно перематывать эти ленты на отдельные сердечники под строго контролируемым натяжением полотна.
Введение: Почему продольная резка — это не просто «резка»
Что такое бобинорезательная машина? Взгляд машиностроителя
Контроль натяжения: невидимая сила, обеспечивающая качество рулонов
Системы продольной резки: выбор по типу материала
Перемотка: как структура рулона влияет на дальнейшее использование
Заключение и инженерное резюме
Порезка при промышленной переработке полотна — это не просто операция механической резки; это сложный гидромеханический процесс деформации материала, который требует точного управления натяжением полотна, точных углов сдвига лезвия и активного гашения вибраций для сохранения целостности материала.
При высокоскоростной переработке гибкой упаковки сырье, такое как биаксиально-ориентированный полипропилен (БОПП), полиэтилентерефталат (ПЭТ), алюминиевая фольга и плотный картон, поступает в широкие мастер-валки. Преобразование этих мастер-рулонов в узкие рулоны, готовые к использованию заказчиком, требует гораздо большего, чем просто проталкивание лезвия через движущийся носитель. Когда широкое полотно движется с линейной скоростью, превышающей 600 метров в минуту, микровибрации, тепловое расширение, накопление статического электричества и механическое отклонение создают разрушительные векторы в зоне резки. Каждая гибкая подложка обладает вязкоупругими свойствами; при механическом напряжении материалы испытывают локализованную пластическую деформацию, микроразрушение и термическое напряжение вдоль кромки щели.
Понимание работы бобинорезательной машины требует изучения того, как поведение материала под напряжением влияет на качество резки. Если поперечная сила, приложенная во время резки, неправильно откалибрована, вдоль края материала образуются заусенцы, деформации при растяжении или микротрещины. Эти микроскопические дефекты распространяются во время высокоскоростных операций размотки на последующих машинах для печати, изготовления пакетов или ламинирования, вызывая разрывы полотна и внеплановые простои. Кроме того, неправильная стабилизация полотна перед зоной продольной резки приводит к боковому переплетению полотна, что приводит к изменениям ширины, превышающим строгие допуски на упаковку.
Современные инженеры по гибкой упаковке рассматривают резку как непрерывный процесс изоляции стресса. Хорошо спроектированная бобинорезательная машина должна изолировать напряжение размотки от зоны продольной резки и изолировать напряжение зоны продольной резки от валов перемотки. Создавая четкие зоны натяжения полотна, бобинорезательная машина гарантирует, что локализованное растяжение материала не нарушит механическое выравнивание режущих лезвий. Использование передового Мощный двухвальный перемоточно-резательный станок позволяет переработчикам работать с бумагой высокой плотности и тонкими полимерными пленками на унифицированном шасси, не жертвуя при этом точностью границ обрезки или производительностью.
Физика разрезания полотна предполагает концентрацию локализованного напряжения сдвига, превышающую предел прочности материала на разрыв. При продольной продольной резке верхнее охватываемое лезвие и нижнее охватывающее лезвие перекрываются с определенным горизонтальным зазором и вертикальной глубиной. Когда полотно проходит через точку зажима, верхнее лезвие вызывает локальную деформацию растяжения, пока не произойдет разрушение при сдвиге вдоль чистой плоскости. Если горизонтальный зазор слишком велик, материал сгибается перед разрывом, что приводит к образованию сильных заусенцев на кромках и образованию поперечных образований шейки. И наоборот, если зазор слишком мал, происходит преждевременный износ лезвия, в результате чего образуются мелкие металлические частицы и пыль по краям, которые загрязняют пищевую упаковку.
Микродефекты вдоль кромок с разрезами служат точками концентрации напряжений, когда рулоны разматываются под высоким натяжением в последующих операциях. Для тонких пленок, таких как ПЭТ толщиной 12 микрон или БОПА толщиной 15 микрон, заусенцы на краях создают микроскопические разрывы, которые мгновенно разрываются при резком натяжении. Эффективное предотвращение микродефектов основано на динамической стабилизации лезвия, точном контроле биения режущих валов и активных пылеудаляющих кожухах, расположенных непосредственно в месте резки. Не менее важно свести к минимуму нагрев, вызванный трением во время резки, поскольку термическое размягчение вдоль кромок полимера с прорезями создает более толстые, похожие на валики края, которые вызывают дефекты наростов рулона во время перемотки.
Когда полотно движется по направляющим роликам, распределение внутренних напряжений по его ширине редко бывает равномерным. Мастер-рулоны часто имеют вариации толщины, свободные края или мешковатые полосы по центру. Усовершенствованная бобинорезательная машина устраняет эти аномалии полотна с помощью систем распределения, таких как изогнутые ролики, банановые ролики или ролики с расширяющимися резиновыми рукавами, расположенные перед станцией продольной резки. Прикладывая к полотну контролируемую боковую нагрузку, эти разбрасывающие устройства сглаживают мешковатые зоны и гарантируют, что подложка входит в разрезающие лезвия под равномерным плоским натяжением, предотвращая заедание лезвия и отклонение линии продольной резки.
Механический вектор |
Влияние параметров резки |
Физический результат в Интернете |
Качество Последствия |
Чрезмерное натяжение |
Чрезмерное осевое усилие во время резки |
Упругое удлинение при сдвиге |
Сжатие перемычки и сокращение ширины щели |
Несоосность лезвия |
Неправильная настройка горизонтального зазора |
Асимметричный разрыв материала |
Образование заусенцев на кромках и образование пыли на кромках. |
Термическое накопление |
Высокоскоростное трение лезвия |
Локализованное плавление полимера |
Формирование бортов и твердые края прокатки |
Веб-вибрация |
Отсутствие обмотки полотна на продольно-резательном валке. |
Динамическое колебание по кромке режущей кромки |
Неровная линия разреза и плохая точность ширины. |
Принципы калибровки лезвия . Для поддержания качества режущей кромки необходимо проверять настройки сдвига лезвия и зазора перед каждым высокоскоростным производственным циклом. Для тонких полимерных пленок установите зазоры нижнего охватывающего ножа на нулевой зазор с осевой пружинной нагрузкой, сохраняя при этом глубину перекрытия между 0,5 мм и 1,0 мм. Для картона и тяжелых ламинатов обеспечьте горизонтальный зазор, равный 8–10 % толщины материала, чтобы обеспечить чистое разрушение при сдвиге без чрезмерного износа инструмента.
Бобино-перемоточно-резательная машина представляет собой интегрированную систему переработки, состоящую из узла размотки, модуля выравнивания полотна, тягового устройства с изоляцией натяжения, узла продольной резки и механизмов перемотки с двумя валами или с центральной поверхностью, предназначенных для преобразования широких исходных рулонов в готовые рулоны с точной прорезью.
С точки зрения машиностроителя, промышленная бобинорезательная машина построена на жесткости рамы, динамическом балансе и детерминированном управлении движением. Основная конструкция обычно состоит из массивных стальных боковых рам, соединенных жесткими поперечно-торсионными трубами. Такая жесткость конструкции необходима для поглощения высокочастотных гармоник и механического крутящего момента, возникающего при работе мастер-валков массой 12 000 кг на рабочих скоростях до 600, 800 или 1200 метров в минуту. Любой структурный изгиб под большой нагрузкой вызывает отклонение вала, что приводит к неточности резки и несоосности перемотки.
Механическая архитектура бобинорезательной машины разделена на четыре основные функциональные зоны: зона размотки, зона направления и контроля полотна, центральная зона тяги и продольной резки и зона перемотки. В конфигурациях с двумя валами для тяжелых условий эксплуатации (обычно называемых системами валов A+B) готовые ленты поочередно наматываются на два отдельных валов перемотки, расположенных один над другим или в переднем и заднем положениях. Эта шахматная геометрия предотвращает чередование или перекрытие соседних лент с прорезями во время высокоскоростной намотки, что позволяет узким рулонам достигать больших диаметров без трения кромок между соседними рулонами.
Европейские переработчики упаковки и мировые производители высокого уровня отдают приоритет конкретным инженерным параметрам при оценке конструкции бобинорезательных машин. Главными среди этих приоритетов являются полная автоматизация настройки инструментов и позиционирования ядра, системы рекуперации энергии во время циклов торможения и надежная интеграция ПЛК, способная управлять многочисленными узлами управления. Высококлассные конструкции станков включают в себя промышленную связь Ethernet в режиме реального времени, соединяющую цифровые сервоприводы, прецизионные тензодатчики, лазерные устройства позиционирования сердечника и узлы автоматического позиционирования ножей. Использование надежного Мощная двухвальная платформа продольно-перемоточной машины гарантирует, что вибрация машины остается значительно ниже пороговых пределов, поддерживая уровень шума ниже 70 дБ (А) даже при работе на максимальной скорости.
Станция размотки должна надежно поддерживать массивные исходные рулоны, обеспечивая при этом точную размотку полотна при различных тормозных моментах. В современных мощных бобинорезательных машинах используются безвальные размоточные рычаги с напольным подборщиком, приводимые в движение синхронизированными гидравлическими цилиндрами. Такая конструкция позволяет операторам загружать мастер-рулоны диаметром до 1800 мм прямо с пола, без использования мостовых кранов. Размоточные патроны установлены на тяжелых линейных направляющих, позволяющих использовать рулоны различной ширины от 1400 мм до 2700 мм. Встроенные пневматические или гидравлические дисковые тормоза или регенеративные серводвигатели создают необходимый противодействующий момент для поддержания заданного натяжения полотна при размотке.
После размотки рулона полотно проходит через систему контроля положения края (EPC) или контроля положения линии (LPC), оснащенную оптическими или ультразвуковыми датчиками высокого разрешения. Датчик обнаруживает смещение края полотна и подает сигнал электромеханическому приводу о необходимости сместить всю раму размотки вбок, исправляя смещение в реальном времени. Траектория полотна оснащена малоинерционными направляющими роликами из твердоанодированного алюминия, динамически сбалансированными в соответствии со стандартами класса G2,5. Керамические покрытия с низким коэффициентом трения или антипригарная обработка из ПТФЭ наносятся на направляющие ролики при работе с липкими покрытиями холодного запечатывания или мягкими, чувствительными к давлению клеящими основами.
В двухвальной бобинорезательной машине разрезаемые ленты разделены между валом A и валом B. Такое физическое разделение обеспечивает большое расстояние между соседними лентами, полностью исключая переплетение полотен. Валы с дифференциальным трением входят в стандартную комплектацию высокопроизводительных двухвальных машин. Эти валы состоят из независимых внутренних фрикционных колец, приводимых в движение центральными сердечниками давления воздуха. Каждое кольцо сердечника может скользить независимо, допуская небольшие различия в толщине отдельных полос с прорезями. Следовательно, каждый рулон с прорезями сохраняет одинаковую твердость намотки и профиль натяжения независимо от изменений поперечного калибра исходного основного рулона.
Технические параметры |
Спецификация/диапазон |
Инженерная функция |
Преимущества машины |
Применимый вес материала |
от 10 до 400 г/м² |
Подходит для ультратонких пленок и толстого картона. |
Непревзойденная универсальность веб-обработки |
Применимая толщина материала |
от 12 до 700 микрон |
Работает с мягкими полимерами, фольгой и жесткими ламинатами. |
Широкий ассортимент продукции на одной машине |
Максимальная механическая скорость |
от 600 до 1200 м/мин |
Высокая линейная выходная скорость |
Максимальная ежедневная производительность конвертации |
Допуск точности резки |
±0,1 мм |
Высокоточная направляющая ножа и отслеживание полотна |
Чистые, однородные профили продольных валков |
Максимальный диаметр размоточного рулона |
1800 мм |
Большая возможность загрузки мастер-рулона |
Сокращение времени простоя при смене барабанов |
Максимальный диаметр рулона перемотки |
1500 мм |
Большой выход готового рулона |
Соответствует требованиям, предъявляемым к перерабатывающим предприятиям большого диаметра. |
Архитектура системы управления |
ПЛК Siemens (>100 узлов) |
Высокоскоростное управление датчиком и исполнительным устройством по полевой шине |
Динамическая обработка с обратной связью в реальном времени |
Поддержание жесткости машины : Чтобы обеспечить долговременную точность резки ±0,1 мм, проверяйте анкерные болты основной боковой рамы и блоки подшипников линейного скольжения каждые 1000 часов работы. Проверьте динамическое биение валов фрез с помощью цифрового циферблатного индикатора; Общее радиальное биение не должно превышать 0,005 мм во избежание неравномерного износа полотна и вибрации при работе на высоких скоростях.
Контроль натяжения в продольно-перемоточной машине представляет собой постоянное активное регулирование силы натяжения полотна в определенных физических зонах машины, управляемое с помощью датчиков нагрузки с замкнутым контуром, потенциометров танцора и алгоритмов натяжения конуса в реальном времени.
Контроль натяжения — это фундаментальная наука, лежащая в основе всех успешных операций по веб-конвертированию. Без точного и быстродействующего контроля натяжения даже самая жесткая бобинорезательная машина будет производить дефектные рулоны, в которых могут наблюдаться телескопирование, образование звездочек, зажатие кромок или мягкие сердцевины. Гибкие полотна меняют физические размеры под действием растягивающей силы; полимеры растягиваются, картоны удлиняются, а алюминиевая фольга опускается вниз. Таким образом, поддержание постоянного механического напряжения на единицу площади поперечного сечения (Н/м или PLI - фунтов на погонный дюйм) имеет важное значение на протяжении всего процесса размотки, резки и перемотки.
Архитектура управления высокопроизводительной бобинорезательной машины делит линию полотна на отдельные зоны натяжения, разделенные приводными тяговыми прижимными роликами. Зона натяжения размотки управляет натяжением полотна по мере того, как диаметр мастер-вала уменьшается с максимального значения 1800 мм до пустой сердцевины. Зона натяжения продольной резки сохраняет абсолютно ровную поверхность полотна без складок при точном натяжении, обеспечивая зацепление ножа без бокового отклонения. Зона натяжения перемотки контролирует профиль внутренних напряжений готового рулона здания, регулируя крутящий момент по мере увеличения диаметра перемотки от сердцевины до 1500 мм.
Усовершенствованное управление натяжением основано на математических кривых натяжения конусов, запрограммированных непосредственно в центральную архитектуру ПЛК Siemens. По мере увеличения диаметра перематывающего рулона его вес, инерция вращения и коэффициент рычага увеличиваются в геометрической прогрессии. Если крутящий момент намотки остается постоянным, внутреннее напряжение во внешних слоях материала будет сжимать внутренние слои, вызывая разрушение сердечника или выброс в сторону (телескопирование). Применяя профиль натяжения с уменьшающейся конусностью, внешние слои наматываются с постепенно меньшим натяжением, чем внутренние слои, фиксируя внутреннюю структурную стабильность по всему радиусу рулона.
В системе регулирования натяжения с замкнутым контуром используются тензодатчики со сверхмалым дрейфом, установленные непосредственно под блоками подшипников направляющих роликов. Эти тензодатчики измеряют фактические векторы силы полотна и передают аналоговые сигналы на цифровые сервоприводы с высокой частотой дискретизации. Для материалов с высокой эластичностью или сильной овальностью основных валков в сочетании с тензодатчиками работают пневматические балансирные рычаги с низким коэффициентом трения и прецизионными потенциометрами. Танцорный рычаг поглощает резкие скачки напряжения, вызванные эксцентриситетом крена, обеспечивая механическую амортизацию, в то время как электрическая сервосистема регулирует тормозной момент раскручивания.
Алгоритмы натяжения конуса динамически снижают натяжение намотки по мере увеличения диаметра рулона. Математическая зависимость может быть линейной, параболической или изогнутой по индивидуальному заказу в зависимости от поведения подложки. Для растяжимых пленок, таких как PE и CPP, необходима крутая кривая конуса (снижающая натяжение на 30–50 % от сердцевины до внешнего диаметра), чтобы предотвратить проскальзывание слоя захваченным воздухом. Для нерастяжимых материалов, таких как упаковочные ламинаты из ПЭТ и алюминиевой фольги, неглубокая параболическая кривая конуса обеспечивает прочную структуру рулонов, не вызывая радиального коробления внутреннего слоя.
Мощные бобинорезательные машины, оснащенные мощными сервоприводами (общая мощность системы часто превышает 100 кВт), оснащены технологиями рекуперации кинетической энергии. Во время циклов быстрого замедления или динамического торможения со скоростей до 1200 м/мин тормозные серводвигатели работают как электрические генераторы. Вместо того, чтобы рассеивать эту кинетическую энергию в виде отходящего тепла через блоки тяжелых резисторов, модули рекуперативного питания преобразуют энергию торможения обратно в чистую электроэнергию переменного тока, подавая ее в электросеть электростанции. Эта система снижает общее потребление энергии, обеспечивая эффективность рекуперации энергии до 99% во время замедления.
Тип материала |
Толщина / Граммаж |
Профиль снятия напряжения |
Перемотка профиля натяжения |
Функция кривой конусности |
БОПП упаковочная пленка |
15–40 микрон |
Низкое, постоянное (15–35 Н/м) |
Высокое ядро, крутой конус |
Параболическое снижение на 40% |
ПЭТ барьерная пленка |
12 - 50 микрон |
Средний, постоянный (30–60 Н/м) |
Средний стержень, легкий конус |
Линейное снижение на 20 % |
Алюминиевая фольга ламинат |
30 - 100 микрон |
Высокий, жесткий контроль (80–150 Н/м) |
Высокое ядро, сверхточная конусность |
Гиперболическое снижение на 15 % |
Тяжелый крафт/картон |
100–400 г/м² |
Очень высокий (200–500 Н/м) |
Постоянный высокий крутящий момент |
Линейное снижение на 10 % |
Советы по калибровке натяжения : Выполняйте нулевую калибровку усилителей тензодатчиков, когда направляющие ролики полностью установлены, но до заправки полотна. Выполните физическую проверку калибровки, используя сертифицированный груз, подвешенный над калибровочной лентой с низким коэффициентом трения вдоль пути полотна, чтобы убедиться, что отображаемые значения натяжения соответствуют фактическим механическим силам с точностью ± 0,5%.
Выбор подходящей системы продольных лезвий (бритва, резка или разрывная резка) определяется толщиной материала, твердостью подложки, требованиями к отделке кромок и целевой скоростью производства.
Сердцем каждой бобинорезательной машины является ее узел продольной резки. Выбор неправильной геометрии лезвия или режущего механизма приводит к чрезмерному запылению, износу лезвия, плохому качеству кромок или постоянным разрывам полотна. При промышленном преобразовании рулонов используются три основных метода резки: бритвенная резка, резка вращающимся сдвигом и резка разрывом. Каждый метод основан на различных механических принципах и требует специальных крепежных приспособлений, материалов лезвий и конфигурации намотки полотна.
Бритвенная резка представляет собой наиболее экономичный и геометрически простой метод, который в основном используется для тонких неабразивных пластиковых пленок, таких как БОПП, ПЭ и ПВХ. Лезвие бритвы, установленное либо непосредственно в свободном пространстве (бритва в воздухе), либо проникающее в рифленый опорный ролик (бритва в канавке), прорезает проходимое полотно. Хотя бритва в воздухе обеспечивает быструю настройку, дрожание полотна на высоких скоростях снижает точность кромки. Бритва в канавке поддерживает полотно в точной точке проникновения лезвия, сохраняя стабильность на более высоких скоростях. Однако бритвенная резка генерирует тепло трения, что делает ее непригодной для толстых или высокоабразивных полимерных полотен с наполнением.
Ротационная продольная резка является золотым стандартом для тяжелых пленок, картона, алюминиевой фольги и многослойных упаковочных ламинатов. Для продольной резки используются два приводных круглых лезвия: верхнее охватываемое лезвие (отрезной нож) и нижнее охватывающее лезвие (наковальня). Материал разрезается между перекрывающимися вращающимися кромками, как настоящие ножницы. Сдвиговая продольная резка обеспечивает высокую скорость до 1200 м/мин и толщину тяжелого материала до 700 микрон без термического разложения. Инженерная задача при продольной продольной резке заключается в настройке правильного осевого перекрытия, нагрузки бокового давления и передних углов на нескольких ножевых станциях. В современных платформах бобинорезательных машин высокой производительности используются системы автоматического лазерного позиционирования сердечника и автоматического позиционирования ножей, позволяющие сократить время установки ножей с часов до менее чем одной минуты.
Для достижения максимальной производительности при изменении заказов на различные носители Мощная двухвальная бобинорезательная машина с автоматическим позиционированием сокращает время выравнивания 25 ножей до менее чем 1 минуты, что значительно повышает общую эффективность оборудования машины (OEE).
Бритвенная резка зависит от исключительной остроты лезвия и покрытия с низким коэффициентом трения на кончике. Стандартные лезвия из углеродистой стали быстро тупятся при резке пленок с минеральным наполнителем или печатных полотен, содержащих чернила на основе диоксида титана. Производители станков используют лезвия из твердого карбида вольфрама, с керамическим или монокристаллическим алмазным покрытием, чтобы продлить срок службы инструмента. Угол лезвия относительно входа в полотно обычно устанавливается в пределах от 45 до 60 градусов. Неправильные углы входа лезвия приводят к скатыванию полотна, когда пленка поднимается вверх по краю лезвия, создавая переплетение полотна и неравномерную ширину щелей.
Геометрия вращающихся ножниц требует точной синхронизации между периферийной скоростью верхнего охватываемого лезвия и скоростью нижней охватывающей опоры. Обычно верхние ножи передвигаются на 3–5 % относительно скорости полотна, чтобы аккуратно протянуть материал в точку среза. Боковое давление (угол наклона) между верхним и нижним лезвиями должно быть отрегулировано: чрезмерное боковое давление приводит к быстрому износу и сколам лезвия, тогда как недостаточное боковое давление позволяет тонким полотнам сгибаться между лезвиями, образуя неровные края с заусенцами.
Ручная установка ножей на широких бобинорезательных машинах с числом продольных дорожек от 20 до 50 трудоемка и подвержена ошибкам измерения, вызванным человеческим фактором. В современных автоматизированных системах позиционирования ножей используются моторизованные каретки, установленные на высокоточных линейных шарико-винтовых передачах. Под руководством оптических датчиков или магнитных энкодеров моторизованная каретка позиционирует отдельные верхние и нижние держатели лезвий в заданные положения с точностью ±0,05 мм. Лазерные юстировочные лучи проецируют перекрестие вдоль мест фиксации сердечника, обеспечивая идеальное совмещение сердечников перемотки с линиями разреза.
Метод разрезания |
Идеальные субстраты |
Максимальная рабочая скорость |
Сложность настройки |
Виды первичных дефектов |
Бритва в воздухе |
Тонкие неабразивные пленки (< 30 мкм) |
300 - 400 м/мин |
Очень низкий |
Трепетание полотна, перегрев лезвия, износ лезвия. |
Бритва в пазу |
Литые пленки, тонкие ламинаты (< 80 мкм) |
500 - 600 м/мин |
От низкого до среднего |
Заусенцы на лезвии, износ выравнивания канавок |
Роторные ножницы |
Плотные пленки, картон, алюминиевая фольга |
До 1200 м/мин |
Высокий (ручной) / низкий (авто) |
Заусенцы на кромках, металлическая пыль, микросколы на лезвии. |
Взрывная резка |
Неориентированные пленки, нетканые материалы |
400 - 500 м/мин |
Низкий |
Грубые края разрывов, искажение волокна |
Протоколы обслуживания системы лезвий : каждую смену проверяйте кромки ножей вращающихся ножниц под 50-кратным оптическим увеличением, чтобы своевременно выявить микросколы. Очистите нижние каналы женских ножей от остатков клея и пленочных полимеров, используя растворители и войлочные салфетки; Наросты внутри канавок упора изменяют глубину посадки перемычки и нарушают прямолинейность линии разреза.
Качество готового рулона определяется механикой перемотки, определяющей плотность рулона, захват воздуха между слоями и концентрическую блокировку вала, которые напрямую определяют работоспособность на выходе.
Конечным критерием производительности бобинорезательной машины является механическое качество перемотанного рулона. Идеально разрезанная лента не имеет особой ценности, если готовый рулон поступает на завод клиента с незакрепленными сердцевинами, телескопическими профилями или внутренними воздушными карманами. Последующие высокоскоростные печатные машины и линии по переработке пакетов требуют плоских поверхностей рулона, одинаковой твердости рулона от сердцевины до внешнего края и абсолютной округлости рулона. Физика перемотки сосредоточена на управлении четырьмя ключевыми факторами: натяжением, давлением зажима, крутящим моментом и скоростью (обычно называемыми параметрами TNTBA в технике веб-конвертации).
Управление плотностью рулонов достигается за счет взаимодействия крутящего момента намотки, передаваемого через валы перемотки, и давления зажима, создаваемого накладными роликами с пневматической или гидравлической нагрузкой. Когда материал наматывается на сердечник, тонкий пограничный слой воздуха увлекается движущейся паутиной. Если этот слой воздуха задерживается внутри рулона, он действует как смазка с низким коэффициентом трения между слоями материала, вызывая межслоевое проскальзывание и боковое движение рулона во время транспортировки. Приводные прижимные ролики плотно прижимаются к поверхности строительного рулона в месте намотки, выдавливая граничный воздух и уплотняя слои полотна в плотную, геометрически стабильную структуру рулона.
Валы перемотки с дифференциальным трением представляют собой важнейший технологический скачок по сравнению с устаревшими твердотельными воздушными валами. В сплошных воздушных валах все сердечники, закрепленные на одном валу, вращаются с одинаковой частотой вращения и крутящим моментом. Если толщина полотна варьируется по ширине мастер-рулона даже на 1 или 2 микрона, рулоны с тонкими полосами наматываются свободно, а рулоны с толстыми полосами наматываются слишком туго. Валы с дифференциальным трением преодолевают это физическое ограничение за счет установки нескольких независимых фрикционных колец вдоль вала. Внутренние пневматические камеры прижимают фрикционные накладки к внутренним кольцам, обеспечивая равномерный крутящий момент для каждого отдельного сердечника обмотки независимо от изменений диаметра или толщины.
В дифференциальных фрикционных кольцах используются прецизионные шариковые замки или расширительные механизмы для надежного удержания внутренней части бумажных или пластиковых сердечников. Внутренний вал сердечника вращается немного быстрее, чем скорость сердечника намоточного рулона. Контролируемый сжатый воздух внутри вала прижимает фрикционные элементы к внутренним динамическим поверхностям колец, преобразуя разницу скоростей в точный крутящий момент намотки. Поскольку каждая полоса с прорезями опирается на специальное фрикционное кольцо, каждый перемотанный рулон обеспечивает одинаковое радиальное натяжение независимо от колебаний поперечного калибра пленки.
Захват воздуха при высокоскоростной перемотке со скоростью более 600 м/мин может разрушить структуру рулона, если его не контролировать. В узлах накладных роликов используются пневматические цилиндры с низким коэффициентом трения, соединенные с пропорциональными сервоклапанами для приложения точного усилия прижима (измеренного в Н/см) к поверхности валка. Накладочные валки могут иметь индивидуальную геометрию (один накладочный рычаг на рулон) или геометрию полной ширины (один непрерывный накладной валок, охватывающий все полосы). Для высокоскоростной гибкой упаковки предпочтительны отдельные накладные рычаги, поскольку они независимо приспосабливаются к незначительным изменениям диаметра отдельных намоточных рулонов.
Последующее технологическое оборудование требует, чтобы валки не имели структурных дефектов. Такие дефекты, как звездочка (рисунок радиального коробления, видимый на сторонах рулона), возникают из-за слишком слабой намотки внутренних слоев и слишком тугой намотки внешних слоев. Затягивание (межслойное проскальзывание, вызывающее внутреннее истирание полотна) происходит, когда к валкам с плохим межслоевым трением прикладывается быстрый тормозной момент. Устанавливая правильные профили натяжения конусов и настройки дифференциального крутящего момента на бобинорезательном станке, преобразователи устраняют эти дефекты, обеспечивая высокую скорость размотки на оборудовании клиента без защемлений полотна и телескопирования.
Название дефекта рулона |
Визуальный внешний вид |
Физическая механика |
Стратегия предотвращения машин |
телескопирование |
Сердечник рулона выдвигается вбок, образуя форму конуса. |
Межслойный захват воздуха и низкое натяжение сердцевины |
Увеличьте давление прижимного пресса; применить более крутую кривую конуса |
В главных ролях |
Звездообразные радиальные пряжки на лицевой стороне валка. |
Внешние слои высокого напряжения разрушают мягкие внутренние слои |
Увеличьте натяжение обмотки сердечника; уменьшить натяжение внешнего слоя |
затягивание |
Линии скольжения внутренних поперечных слоев |
Низкое межслоевое трение при торможении/ускорении. |
Увеличьте начальный крутящий момент обмотки сердечника и усилие укладки. |
Core Crush |
Сердечник волокна сжимается внутрь |
Чрезмерное натяжение обмотки на неподатливых сердечниках. |
Используйте сердечники высокой прочности на раздавливание; меньший крутящий момент обмотки |
Ребристые/веревочные линии |
Приподнятые окружные полосы на поверхности валка |
Изменения толщины стенки, накапливающиеся при поворотах |
Используйте дифференциальные фрикционные валы; использовать веб-колебательные системы |
Протокол технического обслуживания вала перемотки : Еженедельно очищайте поверхности вала дифференциального трения с помощью безворсовой ткани и чистого изопропилового спирта для удаления переносимой по воздуху клеевой пыли и волокон сердцевины бумаги. Проверьте внутренние трубки давления пневматического баллона на наличие микроутечек с помощью испытаний на падение давления; Утечки воздуха вызывают неравномерное трение при скольжении колец и неравномерную плотность валков на направляющих продольной резки.