ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ И ПОДДЕРЖКИ МОТАЛЬНОГО ШПИНДЕЛЯ В МАШИНЕ ДЛЯ НАМОТКИ ПОЛИМЕРНОЙ ПЛЕНКИ Российский патент 2018 года по МПК B65H19/22 

Настоящее изобретение относится к приспособлению для крепления и поддержки мотального шпинделя в машине для намотки полимерной пленки.

В настоящее время в машинах для намотки полимерной пленки на рулоны используются различные опорные системы шпинделя, имеющиеся в каждом намоточном барабане.

Эта поддержка, как правило, осуществляется между наконечником и задней бабкой, которые перемещаются в осевом направлении друг к другу или друг от друга для того, чтобы в осевом направлении заблокировать или освободить шпиндель для удаления рулона.

Эта технология, используемая в настоящее время, создает первую проблему потери времени для перемещения наконечника и задней бабки в направлении друг к другу или друг от друга для заправки гильз и удаления намотанных рулонов.

Вторая проблема связана с вибрациями, создаваемыми концом опорной системы между наконечником и бабкой, которая не идеально зажимает шпиндель и не гарантирует стабильную осевую блокировку.

Другая конкретная проблема связана с возможными изгибами, которые возникают в конструкции шпинделя между обращенными друг к другу опорами переднего конца.

Кроме того, в некоторых типах этих машин для намотки пленки рулоны могут быть намотаны на гильзы, имеющие диаметр 2 или 3 дюйма (5,08 или 7,62 см), называемые в отношении их традиционного использования как «ручные» и «автоматические».

Рулоны для «ручного» использования должны быть изготовлены с относительно короткой длиной намотанного материала и, соответственно, для того, чтобы достичь высоких темпов производства, при этом цикл заправки гильзы должен осуществляться в течение короткого времени. Для изготовления рулонов, имеющих 150 погонных метров материала при скорости 600 м/мин, требуется, например, 4 смены гильз в минуту и, следовательно, необходимо выполнять замену через каждые 15 секунд.

Это не позволяет выполнять производство в режиме онлайн рулонов, имеющих слишком небольшой диаметр и вес при высоких скоростях, как того хотелось бы.

Кроме того, необходимость получения очень тонких пленок (предположительно, от 6 мкм до 12 мкм) привело к изучению и созданию различных приемов, подходящих для устранения основных проблем, возникающих в процессе намотки такой тонкой пленки.

Необходимость осуществления чрезвычайно быстрых циклов замены делает необходимым, например, извлекать изготовленные рулоны с барабана без его перемещения. Эта операция, очевидно, может осуществляться только путем освобождения конца самого барабана, чтобы извлечь изготовленные рулоны, а также вставить новые картонные гильзы.

Общей задачей настоящего изобретения является устранение недостатков, присущих известному уровню техники, указанных выше, чрезвычайно простым, экономичным и особенно функциональным образом.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание приспособления для крепления и поддержки мотального шпинделя в машине для намотки полимерной пленки в рулоны, которое уменьшает время на замену гильз и на извлечение рулонов.

Другой задачей настоящего изобретения является создание приспособления для крепления и поддержки мотального шпинделя в машине для намотки полимерной пленки в рулоны, которое устраняет вибрацию приспособления поддержки конца наконечника - задней бабки.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание приспособления для крепления и поддержки мотального шпинделя в машине для намотки полимерной пленки в рулоны, которое обеспечивает надежную поддержку и блокировку шпинделя, даже с возможностью его быстрого удаления.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание приспособления для крепления и поддержки мотального шпинделя в машине для намотки полимерной пленки в рулоны, которое исключает возможные изгибы шпинделя, расположенного между своими опорами.

С учетом указанных выше задач, в соответствии с настоящим изобретением, было предложено приспособление для крепления и поддержки мотального шпинделя в машине для намотки полимерной пленки в рулоны, имеющее характеристики, указанные в прилагаемой формуле изобретения.

Конструктивные и функциональные характеристики настоящего изобретения и его преимущества в отношении известного уровня техники будут еще более очевидны из приведенного ниже описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображены варианты выполнения приспособления для крепления и поддержки мотального шпинделя в машине для намотки полимерной пленки в рулоны, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.

На чертежах:

Фиг. 1 представляет собой увеличенный схематический вид сбоку, показывающий часть машины для намотки пленки, которая содержит предложенное приспособление для крепления и поддержки мотального шпинделя.

Фиг. 2 представляет собой вид в увеличенном масштабе некоторых частей, показанных на Фиг. 1, с частичным разрезом для более ясного понимания.

Фиг. 3а, 3d и 3с представляют собой схематичные виды, иллюстрирующие работу предложенного приспособления в различных последовательных рабочих фазах.

Фиг. 4а и 4b представляют собой увеличенные частичные виды спереди удерживающих и поддерживающих элементов конца шпинделя предложенного приспособления в двух различных рабочих фазах.

Прежде всего, на Фиг. 1 показан увеличенный схематический вид сбоку, изображающий часть машины для намотки пленки в области, в которой установлено приспособление 11 для крепления и поддержки мотального шпинделя, выполненное в соответствии с изобретением.

Приспособление 11 расположено внутри двух вертикальных стоек 12, 13, которые образуют плечи мотальной машины. Первая стойка 12 консольно поддерживает, на вращающейся опорной пластине 14, центральный вал 15, поддерживаемый на другом конце второй вертикальной стойкой 13.

Пластина 14, вращающаяся вокруг центрального вала 15, также имеет три шпинделя 16, 17 и 18, расположенные с угловым смещением в 120° относительно друг друга, что завершает намоточный барабан.

В соответствии с изобретением, предложенное приспособление 11 связано с намоточным барабаном.

Приспособление 11 содержит звездочку 19 или профилированную пластину с тремя избирательными опорными рычагами для свободного конца трех шпинделей 16, 17 и 18. Более конкретно, захват одного шпинделя в соответствии с каждым концом трех шпинделей 16, 17 или 18 осуществляется с помощью соответствующего механизма коленчатого рычага.

Указанный механизм коленчатого рычага приводится в действие с помощью привода 30 и установлен на рычаге 20, который, в свою очередь, принудительно перемещается между рабочим положением и нейтральным положением. Рычаг 20, с помощью дополнительного привода 32, может, фактически, быть перемещен между рабочим положением, в котором он блокирует соответствующий шпиндель 16, 17 или 18, и нейтральным положением для высвобождения соответствующего шпинделя 16, 17 или 18.

Механизм коленчатого рычага содержит захват 21, содержащий кривошип или коленчатый рычаг 22, шарнирно прикрепленный с помощью штифта 23 к верхнему концу рычага 20. Рычаг 20 также имеет, вблизи штифта 23, выемку 24, имеющую форму, комплементарную форме захвата 21, создавая посадочное место для конца одного шпинделя 16, 17 или 18.

Стыковая накладка 25 своим первым концом с помощью штифта 26 присоединена к промежуточной части кривошипа 22, а своим вторым концом с помощью штифта 27 присоединена к петле 28, выполненной за одно целое со штоком 29 привода 30, состоящего из пневматического цилиндра, выполненного за одно целое с рычагом 20.

Рычаг 20, в свою очередь, на конце, противоположном концу, поддерживающему захват 21, шарнирно прикреплен при помощи штифта 31 к пластине 19 звездообразной формы. Рычаг 20 принудительно перемещается вокруг указанного штифта 31 посредством еще одного привода 32, такого как пневматический цилиндр. Привод 32 на своем первом конце шарнирно прикреплен с помощью штифта 37 к кронштейну пластины 19 звездообразной формы, а один из его штоков 33, на свободном конце, соединен посредством штифта 34 с рычагом 20.

В частности, Фиг. 3а, 3b и 3с представляют собой схематичные виды, иллюстрирующие работу предложенного приспособления в различных последовательных рабочих фазах.

Таким образом, получается чрезвычайно безопасная и надежная удерживающая «система» для поддержки одного шпинделя 16, 17 или 18, что также минимизирует время простоя.

Необходимость осуществления очень быстрых циклов заменены с помощью предложенного приспособления, на самом деле, обеспечивает возможность извлечения рулонов 35 (из которых три показаны на Фиг. 1), полученных с помощью барабана, без перемещения этого барабана. В соответствии с изобретением, на самом деле, эта операция может быть осуществлена только путем высвобождения нужного конца шпинделя барабана, чтобы обеспечить возможность извлечения полученных рулонов 35.

Подвижная захватная «система» конца шпинделя 16, 17 или 18 барабана обеспечивает возможность выполнения этой операции и, одновременно, обеспечивает надежное удержание (клиновидное вставление) во время фазы намотки. Все колебательные явления, характерные для применяющихся до сих пор неустойчивых или покоящихся систем, таким образом, устраняются.

Фиг. 3а-3с и 4а-4b иллюстрируют работу предложенного приспособления, которая может быть вкратце описана следующим образом.

Фиг. 3а и 4а показывают, как при обычном режиме намотки рулонов 35 пневматический цилиндр 30 приводит в движение рычаг 22 с повторным закрытием соответствующего захвата 21 коленчатого рычага на свободном конце как шпинделя 16, так и всех остальных шпинделей 17 и 18. Для простоты далее рассматривается только один шпиндель 16. Указанный конец шпинделя 16, к тому же, расположен в посадочном месте 24 рычага 20. Это гарантирует устойчивое затягивание шпинделя 16. В предпочтительном варианте выполнения, для полного исключения риска расцепления, предусмотрена необратимость положения коленчатого рычага. Фактически следует отметить, что в блокирующем положении коленчатого рычага штифты 26, 27 стыковой накладки 25 расположены таким образом, чтобы стыковая накладка 25 была, с одной стороны, параллельна захвату 21, а с другой стороны, перпендикулярна штоку 29 привода 30. Таким образом, создается устойчивое затягивание соответствующего шпинделя 16, 17 и 18, а риск разъединения полностью устраняется благодаря необратимости этого положения. На самом деле невозможно для взаимодействующих друг с другом элементов, т.е. кривошипа 22 и рычага 20, даже случайно переместиться относительно друг друга, равно как и соответствующего захвата 21 и выемки 24.

Следует также отметить, что рычаг 20 так расположен в угловом отношении, что он находится близко к позиционирующей оси шпинделя 16 или другого представляющего интерес шпинделя. Для этой цели угловое положение рычага 20 обеспечивается выдвижением штока 33 пневматического цилиндра 32, а его блокировка осуществляется с помощью специального гидравлического тормоза 36, который использует несжимаемость содержащегося в нем масла, чтобы гарантировать его абсолютную неподвижность и устойчивость положения.

На Фиг. 3b проиллюстрировано предварительное положение на фазе извлечения рулонов 35, в котором пневматический цилиндр 30 выполняет открытие механизма 22 кривошипа или коленчатого рычага.

Пневматический цилиндр 32 выдвигает свой шток 33 и создает обратное движение рычага 20 в направлении против часовой стрелки таким образом, чтобы создать пространство для прохода полученных рулонов 35, которые могут быть выгружены.

После того, как пустые гильзы 43 загружены на соответствующий шпиндель, процедура закрытия, очевидно, выполняется в точности наоборот.

Предложенное приспособление создает эффект двойного заклинивания для шпинделей намоточных барабанов, нивелируя любые возможные изгибы, создаваемые усилием возможных контактных роликов (не показаны), и, следовательно, уравновешивая периферийные скорости двух концов одного и того же шпинделя.

Фиг. 2 наглядно иллюстрирует эффект заклинивания, обеспечиваемое механизмом 22 коленчатого рычага на конце шпинделя 16 барабана, который должен быть освобожден, когда рулоны 35 выгружаются. Крайняя близость посадочного места 21 с захватом механизма 22 коленчатого рычага относительно области наматывания пленки, обеспечивает значительный эффект от заклинивания. Свободная длина изгиба уменьшается и, помимо всего прочего, обеспечивается симметрия поведения шпинделя барабана по всей длине.

Для лучшего понимания, Фиг. 4А и 4В иллюстрируют основные фазы работы механизма 22 коленчатого рычага. Когда шток 29 пневматического цилиндра 30 находится в выдвинутом положении, момент С сил, открывающий захват 21, теоретически бесконечный, поскольку он должен преодолеть усилие F, которое приложено вдоль его собственной поворотной оси.

Только повторное втягивание штока 29 цилиндра 32 (Фиг. 4b) может «освободить» указанный захват 21, что обеспечивает возможность его поворота вокруг его собственной поворотной оси или штифта 23.

В соответствии с настоящим изобретением, обеспечивается подвижная затягивающая «система» конца шпинделя 16, 17 или 18 барабана, которая позволяет быстро и устойчиво устанавливать и столь же быстро удалять рулоны. Одновременно, во время фазы намотки обеспечивается надежное удержание (заклинивание), устраняя, тем самым, вибрационные явления, характерные для известных неустойчивых или покоящихся систем, таких как, например, приспособление для поддержки конца наконечника - задней бабки.

Приспособление для крепления и поддержки мотального шпинделя в машине для намотки полимерной пленки в рулоны также создано в соответствии с изобретением, что обеспечивает прочную поддержку и блокировку в шпинделе, вместе с возможностью его быстрого удаления.

Таким образом, достигается цель, упомянутая в начале описания.

Формы конструкции для получения приспособления, выполненного в соответствии с изобретением, равно как и материалы и режимы сборки, очевидно, могут отличаться от тех, которые показаны на чертежах с чисто иллюстративными и не ограничивающими целями.

Объем правовой охраны настоящего изобретения, таким образом, ограничен прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области перемоточного оборудования. Приспособление для крепления и поддержки мотального шпинделя используется в машине для намотки полимерной пленки в рулоны. Машина для намотки содержит намоточный барабан. Барабан расположен между двумя вертикальными стойками. Первая стойка поддерживает вращающуюся пластину. На пластине консольно поддерживаются три шпинделя и центральный вал. Центральный вал входит в состав намоточного барабана. Центральный вал на другом конце поддерживается второй вертикальной стойкой. Звездообразная пластина с тремя опорными рычагами взаимодействует со свободными концами трех шпинделей посредством механизма коленчатого рычага. Коленчатый рычаг приводится в действие с помощью установленного на рычаге привода. Рычаг шарнирно соединен с звездообразной пластиной и выполнен с возможностью поворота с помощью второго привода между рабочим положением и нейтральным положением. В рабочем положении блокируется соответствующий шпиндель. В нейтральном положении высвобождается соответствующий шпиндель. Повышается надежность крепления шпинделя. Обеспечивается возможность производства рулонов небольшого диаметра и веса на высоких скоростях. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Приспособление для крепления и поддержки мотального шпинделя в машине для намотки полимерной пленки в рулоны, причем указанная машина содержит намоточный барабан, расположенный между двумя вертикальными стойками (12, 13), первая (12) из которых поддерживает вращающуюся пластину (14), на которой консольно поддерживаются три шпинделя (16, 17, 18) и центральный вал (15), входящий в состав намоточного барабана, причем центральный вал (15) на другом конце поддерживается второй вертикальной стойкой (13), отличающееся тем, что на свободном конце центрального вала (15) расположена звездообразная пластина (19) с тремя опорными рычагами для взаимодействия с соответствующими свободными концами указанных трех шпинделей (16, 17, 18) посредством соответствующего механизма (21, 22, 25) коленчатого рычага, приводимого в действие с помощью привода (30), установленного на рычаге (20), шарнирно соединенном с указанной звездообразной пластиной (19) и выполненном, в свою очередь, с возможностью поворота с помощью второго привода (32) между рабочим положением, в котором блокируется соответствующий шпиндель (16, 17 или 18), и нейтральным положением для высвобождения соответствующего шпинделя (16, 17, 18).

2. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что механизм коленчатого рычага содержит захват (21), содержащий кривошип (22), шарнирно прикрепленный с помощью штифта (23) к верхнему концу рычага (20), причем указанный рычаг (20) имеет, вблизи указанного штифта (23), выемку (24), имеющую форму, комплементарную форме захвата (21), создавая посадочное место для конца одного шпинделя (16, 17 или 18).

3. Приспособление по п. 2, отличающееся тем, что также предусмотрена стыковая накладка (25), присоединенная на первом конце с помощью штифта (26) к средней части кривошипа (22), а на втором конце с помощью штифта (27) к петле (28), выполненной за одно целое со штоком (29) привода (30).

4. Приспособление по п. 3, отличающееся тем, что в указанном положении блокировки шпинделя механизмом коленчатого рычага указанные штифты (26, 27) стыковой накладки (25) расположены на одной линии с указанным захватом (21) и перпендикулярно указанному штоку (29) указанного привода (30), с обеспечением устойчивого зажима шпинделя (16, или 17, или 18) и полного исключения риска разъединения благодаря необратимости положения.

5. Приспособление по п. 2, отличающееся тем, что на противоположном конце от конца, поддерживающего захват (21), рычаг (20) шарнирно прикреплен при помощи штифта (31) к указанной пластине (19) звездообразной формы, причем второй привод (32) установлен на кронштейне указанной звездообразный пластины (19), а один из его штоков (33), на свободном конце, соединен штифтом (34) с указанным рычагом (20).

6. Приспособление по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что к указанному рычагу (20) присоединен тормоз (36) для блокировки его углового положения.