A Derulator rotativ funcționează prin susținerea unei role înfășurate de material bandă pe un arbore rotativ sau mandrina, apoi controlând activ viteza și cuplul de frânare aplicate acelui arbore pe măsură ce procesul din aval trage materialul de pe rolă. Principiul de bază este controlul continuu al tensiunii: pe măsură ce diametrul rolei scade în timpul desfășurării, aceeași viteză liniară a benzii necesită un cuplu de rotație progresiv mai mic, iar sistemul de control al desfășurării compensează automat pentru a menține o tensiune stabilă și consistentă a benzii pe toată durata de viață a rolei. Yitong Environmental Technology descrie această funcție în mod clar: un derulator rotativ alimentează continuu o rolă de material într-un proces de conversie, imprimare, acoperire sau laminare din aval la o viteză și tensiune controlate, rotind rola de bază pe măsură ce materialul este consumat și menținând o alimentare constantă a benzii fără întrerupere (Sursa: Yitong Environmental Technology, What Is a Rotary Unwinnder). Precizia tensiunii contează, deoarece tensiunea inconsecventă cauzează încrețiri, rupturi, erori de înregistrare și defecte de imprimare care costă timp și material pentru a corecta.
Pentru a înțelege cum funcționează un derulator rotativ, vă ajută să înțelegeți problema pe care trebuie să o rezolve. Procesele de fabricație bazate pe web, inclusiv imprimarea, tăierea, acoperirea, laminarea și transformarea ambalajelor flexibile, toate necesită un flux continuu, cu tensiune stabilă, de material care intră în mașină la o viteză constantă. Materia primă ajunge ca o rolă înfăşurată, iar o rolă înfăşurată prezintă o provocare mecanică fundamentală: pe măsură ce materialul este consumat din exteriorul rolei spre interior, diametrul rolei scade continuu. La viteza constantă a arborelui, o rolă cu diametru mai mic oferă mai puțină bandă pe rotație. La tensiune constantă cu un sistem de frânare simplu, tensiunea crește pe măsură ce diametrul scade, deoarece același cuplu de frânare acționează acum asupra unui braț de moment mai mic.
Jota Machinery explică acest lucru în mod direct: un suport de desfășurare este mult mai mult decât un suport mecanic; este un sistem atent conceput pentru a susține rulouri jumbo grele, a controla tensiunea pe măsură ce diametrul rolei scade și a menține banda aliniată pe măsură ce intră în secțiunile din aval, cu un design adecvat prevenind ridurile, rupturile și marginile neuniforme care costă ore de oprire și consistența produsului (Sursa: Jota Machinery, What Is an Unwind Stand). Un derulator rotativ abordează această problemă cu diametrul descrescător, fie printr-o buclă de control care detectează diametrul, fie printr-un sistem de feedback al rolei dansatoare, fie printr-un sistem de măsurare a tensiunii celulei de sarcină, fiecare ajustând continuu cuplul de derulare pentru a compensa schimbarea geometriei rolei.
Un derulator rotativ integrează mai multe subsisteme mecanice și de control, fiecare realizând o funcție specifică în secvența de manipulare a benzii.
Cadrul principal oferă fundația structurală care susține greutatea rolei părinte și rezistă forțelor dinamice generate în timpul tragerii, accelerației și decelerarii benzii. Suportul rolei ia una dintre cele două forme principale: un design cu arbore în care un arbore dorn este filetat prin miezul rolei și blocat în rulmenți montați lateral, sau un design fără arbore în care mandrinele hidraulice sau mecanice se extind în miezul rolei de la fiecare capăt fără a necesita un arbore pe toată lungimea. Jota Machinery observă că sistemele de turelă fără ax sunt utilizate pentru foliile de ambalare flexibile pentru a asigura o manipulare lină a materialelor extensibile, în timp ce modelele pe bază de arbore sunt mai frecvente pentru aplicațiile de folie rigidă, hârtie și folie în care reținerea miezului este mai puțin o problemă (Sursa: Jota Machinery, What Is an Unwind Stand). Rolele de hârtie pot cântări mai multe tone și depășesc 2.500 mm în diametru, necesitând o construcție robustă a cadrului și un control al tensiunii la cuplu mare pentru a fi manipulate în siguranță (Sursa: Yitong Environmental Technology, What Is a Derulator rotativ).
Sistemul de frânare sau de antrenare este cel care controlează fizic rotația arborelui de rulare ca răspuns la tracțiunea benzii aplicată de mașina din aval. Sunt utilizate trei tehnologii principale de acționare.
În sistemele de frânare pneumatică, presiunea aerului aplicată unui disc sau frână cu tambur de pe arborele de desfășurare creează un cuplu de frânare care rezistă la tracțiunea procesului din aval. O abordare mecanică de bază utilizează pneumatice sau arcuri pentru a echilibra forța unui dansator rotativ sau a unui feston rotativ de bandă împotriva unei frâne de pe arborele de desfășurare, așa cum este descris de Label și Narrow Web într-o prezentare tehnică a configurațiilor echipamentelor de conversie (Sursa: Label și Narrow Web, Rewinds, Unwinds and Splicers). Presiunea aerului este modulată de controlerul de tensiune în timp real pentru a compensa scăderea diametrului rolei.
În sistemele de frânare cu pulbere magnetică, curentul electric printr-un cuplaj umplut cu pulbere generează cuplul de frânare, cu cuplul de ieșire proporțional cu curentul aplicat. Acest lucru permite modularea cuplului foarte lină, precisă din punct de vedere electronic, fără efectele de histerezis care pot afecta frânele mecanice.
În configurațiile de derulare acționată, un motor regenerativ controlează în mod activ viteza arborelui, mai degrabă decât să aplice doar rezistența la frânare. Acest lucru permite desfășuratorului să manipuleze cu mai mare precizie rolele cu inerție mare și diametru mare în timpul accelerării și decelerației și să participe la controlul tensiunii prin variarea vitezei motorului ca răspuns la semnalele de feedback ale celulei de sarcină sau poziția dansatorului.
Rola de dans este componenta care menține cel mai direct controlul continuu al tensiunii între desfășurator și procesul din aval. O rolă de dansare este o rolă care plutește liber, care se sprijină pe bandă între arborele de desfășurare și prima rolă fixă sau de ghidare din aval. Montalvo Corporation descrie principiul: toate comenzile tensiunii dansatorului au role sau brațe care sunt preîncărcate într-o singură direcție și, pe măsură ce o bandă este trasă peste o rolă de dansator, aceasta se mișcă ca răspuns la orice modificare a poziției sale, mișcarea reflectând o modificare a tensiunii benzii și un senzor care monitorizează acea poziție pentru a controla mișcarea unității (Sursa: Montalvo Corporation, Dancer Roll Tension Control Basic).
Rola de dansator actioneaza simultan ca un tampon mecanic si senzor. Când procesul din aval trage mai multă bandă decât furnizează desfășuratorul, dansatorul scade, iar sistemul de control răspunde prin reducerea cuplului de frânare sau creșterea vitezei motorului pentru a restabili alimentarea. Când oferta depășește cererea, dansatorul crește, iar sistemul aplică mai multă frânare sau reduce viteza. Yitong Environmental Technology raportează că sistemele cu celule de sarcină, în care traductoarele de forță măsoară tensiunea reală a benzii la o rolă fixă, realizează o precizie de control al tensiunii de plus sau minus 1 până la 3 procente din punctul de referință în condiții stabile de funcționare (Sursa: Yitong Environmental Technology, What Is a Rotary Unwinder).
Chiar și o rolă bine înfășurată va prezenta o oarecare mișcare laterală a benzii pe măsură ce rola se desfășoară din cauza variației marginilor, telescopării miezului sau inconsecvenței lățimii materialului pe lățimea rolei. Un sistem de ghidare a benzii corectează acest lucru prin detectarea marginii benzii sau a poziției liniei centrale și repoziționând fie suportul de derulare, fie o rolă de direcție pentru a menține banda centrată pe măsură ce intră în procesul din aval. Fără ghidarea benzii, deplasarea laterală a benzii ar cauza nealiniere în înregistrarea tipăririi, tăieturi neuniforme și probleme de acoperire a acoperirii pe lățimea benzii.
Cel mai solicitant aspect tehnic al operațiunii derulării rotative este menținerea tensiunii constante a benzii de la o rolă plină la un miez aproape gol, deoarece geometria rolei se modifică continuu și cuplul de frânare corect se modifică odată cu aceasta.
Tensiunea benzii, exprimată în Newtoni sau în lire, este determinată de relația dintre cuplul de frânare aplicat arborelui de derulare și raza curentă de rulare. Pe măsură ce rola scade în diametru, aceeași tensiune a benzii necesită un cuplu de frânare progresiv mai mic, urmând relația: tensiunea este egală cu cuplul împărțit la rază. Un sistem de control care menține constant cuplul de frânare pe măsură ce rola scade în diametru va supratensiona progresiv banda, provocând în cele din urmă ruperea benzii. Un sistem care reduce corect cuplul proporțional pe măsură ce diametrul scade menține tensiunea constantă pe toată durata de viață a rolei.
Sistemul de control trebuie să cunoască diametrul actual al rolei pentru a calcula comanda corectă a cuplului în orice moment. În practică sunt utilizate trei abordări. Senzorii de diametru cu ultrasunete sau laser măsoară diametrul rolei direct în timp real și transmit această valoare controlerului de tensiune. Calculul bazat pe codificator rotativ utilizează relația dintre rotația arborelui și viteza benzii, măsurată la o rolă de tahometru din aval, pentru a calcula diametrul rolei în mod matematic, fără o măsurare directă. Integrarea poziției dansatorului folosește istoricul poziției rolei dansatorului de-a lungul timpului pentru a urmări materialul consumat și a deduce diametrul curent.
Referința de inginerie de control al tensiunii de la Mitsubishi Electric le identifică ca fiind principalele categorii de metode de control al tensiunii, clasificându-le ca manual, detecție a diametrului bobinei în buclă deschisă și feedback al tensiunii în buclă închisă, abordarea feedback-ului în buclă închisă oferind cea mai bună acuratețe pentru aplicațiile de conversie de mare viteză (Sursa: Mitsubishi Electric, Factory Automation Tension Control Complete Guide).
Un derulator rotativ nu controlează tensiunea pentru întreaga linie de producție. Acesta controlează tensiunea din zona de desfășurare, pe care Montalvo Corporation o definește ca fiind zona dintre unitatea de desfășurare și prima unitate principală din aval (Sursa: Montalvo Corporation, Noțiuni de bază pentru controlul tensiunii de rulare a dansatorului). Zonele de procesare din aval și zonele de rebobinare au fiecare propriile bucle de control al tensiunii. Sarcina desfășurătoarei este de a furniza o bandă tensionată constant care intră în prima linie din aval, moment în care controlul tensiunii trece la sistemul de control al zonei următoare.
În operațiunile de conversie de mare volum, oprirea liniei de producție de fiecare dată când se epuizează o rolă de material este o sursă semnificativă de deșeuri și pierderi de productivitate. Aducerea unei prese din nou în registru și la viteza maximă după o oprire consumă material și timp, iar resturile generate în timpul repornirii se adaugă direct la costul de producție. Un sistem automat de îmbinare pe derulator rotativ elimină aceste opriri prin unirea cozii rolei expirate cu marginea anterioară a unei noi role în timp ce linia continuă să funcționeze la viteza de producție.
Convertorul hârtiei, filmului și foliei descrie cele mai bune practici pentru acest proces: urmărirea locației îmbinării de la desfășurare la bobinare pe măsură ce trece prin etapele de conversie, utilizarea unei funcții de detectare a miezului pentru a minimiza banda reziduală pe rola care expiră, simplificarea pregătirii îmbinării pentru a asigura o poziție coerentă a îmbinării și utilizarea tehnologiei rolei de paster cu un mecanism electro-mecanic de ardere pentru a reduce la minimum contactul ruloului și a filmului. Convertor folie, eficiență în înfășurare și derulare). Atunci când este executată corect, o îmbinare automată este în esență invizibilă pentru procesul din aval, deoarece rola de dansare absoarbe scurta tensiune tranzitorie în timpul evenimentului de îmbinare.
Desfășuratoarele rotative apar oriunde o rolă de material înfășurată este intrarea într-un proces de producție continuu.
Potrivirea specificațiilor unui desfășurator rotativ la cerințele aplicației determină dacă acesta oferă o funcționare constantă, fără probleme sau devine o sursă de variabilitate continuă a tensiunii și timpi de nefuncționare.
| Caietul de sarcini | Ce determină | Gama tipică |
| Diametrul maxim al rolei | Cea mai mare rolă pe care o poate găzdui cadrul | 300 mm până la 2.500 mm sau mai mult |
| Greutatea maximă a rolului | Limita de sarcină structurală a cadrului și lagărelor | 50 kg până la câteva tone |
| Lățimea maximă a rețelei | Cel mai lat rolă arborele și cadrul va accepta | 50 mm până la 3.500 mm sau mai mult |
| Interval de control al tensiunii | Tensiunea minimă și maximă pe care sistemul o poate menține stabil | Depinde de aplicație |
| Viteza maximă a liniei | Cea mai rapidă viteză a rețelei pe care controlul tensiunii o poate urmări cu precizie | Până la 600 m/min pentru linii de mare viteză |
| Metoda de control al tensiunii | Cum este măsurat și controlat feedback-ul de tensiune | Dansator, celula de sarcină sau bazată pe diametru |
Ytinte Derulator rotativ este proiectat să răspundă întregii game de cerințe de specificații în aplicațiile de hârtie, folie, folie și nețesute, combinând controlul precis al tensiunii cu construcția robustă a cadrului și ghidarea benzii pentru a furniza o alimentare constantă și stabilă a benzii în procesele de conversie și imprimare din aval.
Contactaţi-ne
Produse recomandate
Să intrăm
Atingere
Yitong Environmental Technology (Nantong) Co., Ltd este un producător specializat în echipamente de impregnare.
Contactaţi-ne
Phone: +86-19555016088
Email: [email protected]
Add：La sud de Haiyan Road, la vest de Nanhai Road, Tongzhou Bay Yangtze River-Sea Joint Development Demonstration Zone, Jiangsu, China
