A kérdés egyszerűnek hangzik, de a válasz a fizikán múlik, amiről a legtöbb újságot vásárló ember soha nem beszél. AEgyenes típusú papírrúd-formázó gépugyanaz az alapötlet, mint az ívelt papírrúd-formázógép. Mindegyik spirális csomagolószalagot és ragasztót használ a feszültség alatti összetapadáshoz. Aztán hosszúra vágták. De a formáló út alakja a gyártás szinte minden mérhető részletét megváltoztatja. Ez magában foglalja a tekercsfeszesség terjedését, a falvastagság egyenletességét, a tüskéhez való hozzáférést és azt a maximális lineáris sebességet, amelyet a gép fenntarthat, mielőtt a papírcső elveszítené alakszilárdságát.
Íme egy pillantás arról, hogy az egyes beállítások valójában mit tesznek a papír esetében, hol működnek a legjobban, és milyen munkák kényszerítik arra, hogy válasszon egy típust, nem csak egyet.
Mit ír le valójában az "egyenes" és a "hajlított".
A papírrudak gyártásánál az elnevezés a formázórúd ülő helyzetére utal a papírcsík adagolóútjához képest.
A lánctalpas gépen az adagolórúd egyenes vagy majdnem egyenes. A szalag egyik végén egy tekercs volt. Ellenőrzött feszültség mellett spirál alakban teker a rúd köré. Ezután az öntött cső ugyanabban az egyenes vonalban jön ki a túlsó végén. A teljes formázási terület - a szalagtól a vágásig - egy egyenes vonalat követ.
Egy ívelt pályás gépen (íves vagy szögletes -vezető típusú) az adagolószalag és a rúd tengelye rögzített szöget zár be. Általában 30-60 fok van. Tehát a szalagnak irányt kell váltania, ahogy közeledik a hullámosodási ponthoz. A kialakított csövet a takarmányhoz képest szögben hengereljük.
A formakülönbség kicsinek hangzik. De ennek is nagy hatása van.
Tekervényfeszültség: Ahol a fizika eltér
A tekercselés feszültsége a legfontosabb probléma a spirális papírcső kialakításánál. Ha a feszültség túl alacsony, a cső összeesik. Ha túl magas, a papír belső rétegei elszakadnak és átfedik egymást. Az általában 4-8 mm átmérőjű nyalóka vagy szalma rúd 2-8 N feszültségi tartománya 60, kb. 2-8 N. gsm papírszalag esetén. Az ISO 9073-3:2020 szabvány megadja a papírszalagok nyújtásának módját ebben a vastagságtartományban.
Egyenes{0}}beállítás esetén a szalag egyenes vonalban halad a tekercselési pontig. A feszültségváltozások-a tekercs súlyától a szalag vastagságáig vagy a motor nyomatékingadozásáig-egyenesen a tekercselési pontig mennek, anélkül, hogy közben alakváltozás lenne. A kioldóhenger fékfeszültsége és a rúd feszültsége közötti kapcsolat szinte lineáris és könnyen megjósolható. Ez a kiszámíthatóság lehetővé teszi, hogy az egyenes típusú papírrúd-formázó gép 150–400 m/perc állandó vonalsebességgel működjön állandó feszültségingadozás nélkül. De módosítani kell a kioldó fékjogokat (Soroka, 2009).
Hajlítógépben a szalagot a vezetősín szakasz körül kell meghajlítani, mielőtt elérné a rudat. Ez növeli a hajlító-súrlódási hatást. A tekercselési pontban a feszültség egyenlő az előtolási feszültség e ^ (mu) értékével. Itt a müon a súrlódási pontok száma a vezetősín felületén, a sugárszög (Eytelwein kapaszkodóegyenlet, idézi Hamrock, Schmid & Jacobson, 2004). A feszültség a 45?? vezetősín körülbelül 1,11-szer magasabb a müonnál=0.15 (bevonatos vezetősín a 70 g/m2-es papírhoz képest). Ez a hatás kicsi, ha a gép stabil, de nagyobb lesz, ha gyorsul és lassul. Ekkor a tehetetlenség rövid időre megváltoztatja a valódi müont. Ez a fajta hiba szinte soha nem fordul elő egyenes{13}}soros termelésben, amikor az összes többi beállítás ugyanaz.
A tüske geometriája és a fal{0}}vastagság egyenletessége
A rúd határozza meg a kész rúd belső furatát. A lánctalpas gépen a rúd egy hosszú, statikus acélrúd (vagy üreges cső vízhűtő gyorsvezetékben). Az egész tekercselési területen fut, általában 600–1200 mm. A papír kialakul, és leesik a rúd szabad végéről.
Mivel a rúd egyenes, a tekercselési út pedig egyenes vonalú, a csavarvonal emelkedési szöge-az a szög, amelyben a szalag körülveszi a rudat-, ugyanaz marad a teljes alakítási hosszon. Az állandó osztás egyenletes rétegátfedési szélességet jelent. Ez stabil falvastagságot biztosít. A kész csővastagság TAPPI T411 mérése egyenes vonalú{6}}gyártásnál általában 3% alatti eltérést mutat a csőhosszban.
A hajlítógépben a vezetősín irányváltása a külső réteg megközelítési szögét kissé egyenetlenebbé teszi, mint a belső rétegé. Ez az egyenetlenség minimális-általában 1-3 fokos különbség van a tényleges tekercselési szögben a szalag proximális és disztális élei között, de ez észrevehető különbséget okoz a csőkör körüli átfedési szélességben. Nyalóka rudak vagy vattapamacs szárak esetében fontos a keresztmetszet gömbölyűsége (a nyalókának alkalmasnak kell lennie a formákra vagy tamponfejekre), valamint a fal kerületének vastagságának változása. A termék belsejében elrejtett papírszívószálaknál ez nem számít.
Tüske hozzáférési és váltási idő
Bármely fröccsöntő gépen, amely eltérő átmérőjű pálcát használ, ki kell cserélni a rudat. Ez a nagy dolog abban, hogy a egyenesek a való világban játszódnak.
Lineáris gépen a rudat egyenesen a tekercselési terület egyik végéből húzza. A munka nem igényel mentorálási szünetet. Nem kell újra-átfűzni egy hajlított vezetősínen, és nem kell át-hajtani sem. Egy betanított munkás 8-15 perc alatt egyenes vonalban rudat vált. A TAPPI T556 általános beépítési időszámot ad meg a csöves gépekhez, de a tényleges idő a gép típusától függően változik.
Hajlítógépben a rúd határozott szögben van rögzítve az adagolt mennyiséghez képest. Eltávolításához először meg kell távolítania a vezetőszerelvényt. A visszahelyezéshez vissza kell állítani azt a szöget, amelyben a vezetőrúd meghajlik, hogy megfeleljen az új rúdátmérőnek. Ennek az az oka, hogy az optimális hajlítási forma a cső átmérőjétől függően változik. A hajlító váltási ideje 20-45 perc a fuvarosnál. Műszakonként 15-30 perces plusz állásidőt adnak azokon a termelési helyeken, ahol az átmérő átmérője naponta változik, például vegyes rendelések esetén 6-12 mm átmérőjű szárak esetében.
Sebesség és kimeneti kapacitás
Az egyetlen tekercsfejű, egyenes papírrúd-formázó gépek általában 150-400 m/perc sebességű formázócsövekben működnek. Ez körülbelül 2500-8000 kész pálcika vágását teszi lehetővé percenként 60 mm-es hosszban. A gyors, terjedelmes modellek két vagy négy párhuzamos rúddal egy vázon meghaladhatják a 15 000 darabot percenként.
A hajlítógépek, a csörlő feszítési határa miatt, amint azt korábban tárgyaltuk, általában 80-250 m/perc névleges sebességgel rendelkeznek. A nagy sebességnél jelentkező feszültségi probléma határozza meg azok tényleges határát. Ez a sebességkülönbség kulcsfontosságú üzleti tényező nagyon sok alapvető szalmatermelésnél-, például a több tízmillió szalmaszálat megrendelő vendéglátóipari munkáknál.
Vastag-falú munkáknál (0,6 mm-nél vastagabb falvastagság esetén 3-5 réteg szükséges) a közvetlen telepítés sebessége sokkal kisebb. Több papíradagoló állomásra van szükség a több-rétegű tekercseléshez. Az egyengetőn minden új szalagdarab hosszabb formázási területet igényel. Ezzel nagyobb lesz a gép. Hajlítógépben a kisebb formák nagyobb valószínűséggel alkalmazkodnak a kisebb terek nagyobb bemeneti szögéhez. Vastag-falú ipari papírcsöveknél-a pálcák helyett-a tekercselési útvonal általában előnyben részesített. Ennek az az oka, hogy a térbeli korlátozások fontosabbak, mint a sebességkövetelmények (Twede és Selke, 2005).
Levágási-mechanizmus és vég-arcminőség
Mindkét géptípus a két csonkolási módszer egyikét használja. Az egyik egy forgó tárcsapenge, amelyet mozgó csövek vágására használnak. A másik egy sínszerszám, amely a vágás során követi a cső hosszát. A vége-a vágás négyzetének minősége és az, hogy van-e szakadás-, nagymértékben a penge élességétől és sebességétől függ. Nem számít, hogy az út egyenes vagy íves.
Ez az igazi különbség. A csonkító egység a csőút végén, egy membránon található. Ez megkönnyíti egy második vágóállomás hozzáadását, hogy mindkét hossz egyszerre legyen. A hajlítón a cső ferdén jön ki. Ezért egy második vágóállomás hozzáadásához a vezetékhez egy egyenes csőszakaszt kell hozzáadni a tekercselés és a vágás között.
A precíz megfordítást vagy átlót igénylő munkáknál-például orvosi fúvókák, vattacsomók szárai és kávékeverők-egy másodlagos letörési állomást is felvehet mindkét eszköz túlsó végébe. Ebben a lépésben egyik típusnak sincs alak-alapú előnye.
Alkalmazásillesztés: melyik formátum hova tartozik
A megfelelő géptípus abból adódik, amit el kell készítenie, nem pedig az általános preferenciákból.
Az egyenes vonatok a szokásos választások:
- Papírszívószálak (4-12 mm átmérőjű, nagy adag)
- Nyalókák és cukorkák (3-6 mm, rossz méretű, illeszkednie kell a formához)
- Pamut törlőszár (2,5-3,5 mm, a pálcikafej felszerelésénél fontos a kerekség)
- Orvosi applikátorok (egyenes{0}}kihúzható rúd, egyszerű tisztítási forma megkönnyíti a tisztatéri gyártást)
A hajlított{0}}útvonalú gépek jobbak:
- Vastag{0}}falpapír tubusok, ha szűk a hely
- Alacsony és közepes mennyiségű gyártás kevés átmérőváltozással
- Olyan munkák, ahol a rugalmas csőkilépési szög megkönnyíti a nagyobb gyártósorhoz való csatlakozást
A közepes méretű-munkák-mint például évi 100-300 millió 6-8 milliméteres szívószál-nem tesznek különbséget. Ezekhez bármelyik típus megfelel. A következő választási lehetőségek az, hogy a dolgozók mennyire ismerik a gépet, rendelkezésre állnak-e az alkatrészek, és mennyibe kerül a gép.
Megjegyzés a ragasztó alkalmazásához
Mindkét modell víz{0}}alapú dextrint vagy PVA-ragasztót használ azokon a területeken, ahol a szalag átfedésben van. A ragasztórendszer nem függ a göndör alaktól, de a ragasztó száradási ideje a göndör alaktól függ. 350 mph-nál a formázócső körülbelül 0,1-0,2 másodperc alatt hagyja el a tekercselési területet. Ha a ragasztó nincs annyira megkötve, hogy megakadályozza a cső nyílását ezen a ponton, a cső eltörik a fűrészen. Ezt a problémát a ragasztó vastagságának (általában 2000-20 mps, ISO 2555 °C) és a vezeték hőmérsékletének szabályozásával oldhatja meg. Alacsony-sebességű hajlított gépeknél minél tovább marad a cső a rúdon, annál hosszabb a ragasztó száradási ideje. Ez valódi előnye a ragasztó lassú száradásának hideg környezetben.
Összegzés
Az egyenes{0}}pálcás formázógép és a hajlított papírrúd-formázógép nem mindig jobb választás. Az egyenes típusú papírrúd-formázó gép nagyobb teljesítményű, egyenletesebb falvastagsággal, gyorsabb rúdváltási sebességgel és stabilabb tekercselési feszültséggel rendelkezik a teljes sebességtartományban. Ezek az előnyök kulcsfontosságúak a szalma- és cukorkák tömeges-gyártásában. Az ívelt pálya úgy van beállítva, hogy kisebb méretet és alacsonyabb csúcsfeszültséget biztosítson a csomagtartóban. Ezek fontosak a vastag-falú csövek, az alacsony-mennyiségű futás és a kompakt gyártópadló-elrendezések esetén.
Minden olyan élelmiszerrel érintkezésbe kerülő műveletnél, amely szűk átmérőhibát és nagy teljesítményt igényel, az egyenes{0}}a mérnöki szabvány. Minden másnál az épület formája lehet a végső szó.
Hivatkozások
- ISO 9073-3:2020.Textíliák - Nem szőtt anyagok vizsgálati módszerei - 3. rész: A szakítószilárdság és a nyúlás meghatározása. ISO.
- TAPPI T411 om-15.Papír, karton és kombinált karton vastagsága (tolómérője).. TAPPI.
- TAPPI T556 pm-12.Eljárások a papírgyártó berendezések különböző papírtípusokhoz való alkalmasságának meghatározására. TAPPI.
- ISO 2555:2018.Műanyagok - Gyanták folyékony állapotban vagy emulziók vagy diszperziók formájában - A látszólagos viszkozitás meghatározása Brookfield-vizsgálati módszerrel. ISO.
- Hamrock, BJ, Schmid, SR és Jacobson, BO (2004).A folyékony filmkenés alapjai(2. kiadás). Marcel Dekker. (Capstan-egyenlet, 12. fejezet.)
- Soroka, W. (2009).A csomagolástechnika alapjai(4. kiadás). Csomagolási Szakmai Intézet.
- Twede, D. & Selke, S. (2005).Kartonok, ládák és hullámkarton: Papír- és facsomagolástechnikai kézikönyv. DEStech kiadványok.
- Paine, FA (1991).A csomagolás felhasználói kézikönyve. Blackie Academic.
- Hanlon, JF, Kelsey, RJ és Forcinio, HE (1998).A csomagtervezés kézikönyve(3. kiadás). CRC Press.
- Robertson, GL (2013).Élelmiszer-csomagolás: alapelvek és gyakorlat(3. kiadás). CRC Press.
- ISO 534:2011.Papír és karton - Vastagság, sűrűség és fajlagos térfogat meghatározása. ISO.
- ASTM D2290-19.Szabványos vizsgálati módszer műanyag vagy megerősített műanyag cső karika látszólagos szakítószilárdságára osztott korongos módszerrel. (Hivatkozás a papírcső szerkezeti vizsgálatára alkalmazható karikás-feszültség módszertanra.) ASTM International.