Способ разрезания полотна на полосы с намоткой их в бобины и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК B65H35/04 

тс иа п пал, его привод, натяжное устройство полотна, направляющий ролик и режущий инструмент с радиальной подачей.

Известный способ заключается в том, что конец полотна заправляют и закрепля- 5 ют на намоточном валу и осуществляют резку полотна путем радиальной подачи рржущего инструмента с одновременной намоткой полотна на намоточный вал в бобины. Л1, |.10

Недостатки известногб устройства заключаются в сложности его конструкции обусловленной TeM.TU KpuMe намоточного пала имеется отдельно барабан, через который проходит полотно и где производят его 15 розку, довольно сложное натяжное устройтво полотна, причем натяжение полотна производят вручную, Имеется отдельное усройство для удержания полотна во время го резки, что также усложняет конструк- 20 цига известного устройства. Кроме того, в звестном устройстве отсутствует система правления процессом резки, а также какая-либо регулировка режимов резания поотна в зависимости от его натяжения. 25, войств его материала, скорости намотки, то в целом отрицательно сказывается как на качестве, так и на производительности работы

Цель изобретения - повышение качест- 30 ва и производительности резки при одновременном упрощении конструкции.

Указанная цель достигается тем, что ус- ройство, содержащее установленные на танине держатель рулона, намоточный вал, 35 го привод, натяжное устройство полотна, направляющий ролик и режущий инструмент с радиальной подачей, снабжено на- правляющей, в которой установлен режущий инструмент с возможностью его 40 возвратно-поступательного перемещения рдоль окружности намоточного вала и взаимодействия с намотанным на нем полотном при радиальной подаче, и фиксаторами режущего инструмента относительно направ- 45 ляющей. При этом натяжное устройство снабжено регулируемым подпружиненным прижимным роликом, установленным с возможностью взаимодействия с направляющим роликом, установленной на оси 50 последнего фрикционной муфтой и связанным с ней дополнительным приводом. Кроме того, устройство снабжено системой управления, которая включает в себя датчик величины натяжения полотна, датчик сме- 55 щения полотна вдоль намоточного вала, датчик величины диаметра рулона полотна, намотанного на намоточный вал, и исполни- -ельный механизм в виде привода, связанного с указанными датчиками и режущим

инструментом с возможностью его перемещения вдоль указанной направляющей, по окружности намоточного вала и радиально к последнему во время намотки.

Цель достигается также тем, что согласно способу, заключающемуся в том, что конец полотна, предварительно пропущенного через направляющий ролик, заправляют и закрепляют на намоточном валу и осуществляют резку полотна при его натяжении и радиальной подаче режущего инструмента с одновременной намоткой полотна на намоточный вал, режущий инструмент устанавливают путем его перемещения по направляющей, по окружности намоточного вала, под оптимальным центральным углом «опт между точкой набегания полотна на намоточный вал и точкой касания режущим инструментом полотна на намоточном валу, при этом угол «опт определяют заранее, экспериментально из условия минимального продольного смещения полотна при максимальной силе его натяжения и в зависимости от свойств материала полотна (его гибкости, коэффициента трения и т.п.) и режимов работы (скорости вращения намоточного вала, натяжения полотна и т.п.). Кроме того, величина оьпт может поддерживаться системой управления постоянной в процессе резки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг, 3-5 - графические зависимости, позволяющие раскрыть суть предложения.

Предложенное устройство содержит установленные на станине 1 держатель 2 рулона 3, намоточный вал А, его привод (не показан), направляющий ролик 5, натяжное устройство полотна 6, которое включает в себя регулируемый, подпружиненный прижимной ролик 7, расположенный с возможностью взаимодействия с направляющим роликом 5, установленную на его оси фрикционную муфту 8 и связанный с ней дополнительный привод 9. В направляющей 10 установлен корпус 11 режущего инструмента 12. Имеются фиксаторы 13 для фиксации режущего инструмента 12 относительно направляющей 10 и намоточного вала 4 под центральным углом а- «опт (фиг. 1). Корпус 11 установлен в направляющей 10с возможностью перемещения в ней, вдоль окружности намоточного вала 4. посредством исполнительного механизма (не показан), который может быть выполнен, например, гидравлическим или механическим. Кроме того, режущий инструмент 12 имеет механизм радиальной подачи относительно намоточного вала 4, который может быть реализован, например, в виде гидравлического силового цилиндра 14, расположенного в корпусе 11. Сам режущий инструмент 12 может быть выполнен как плоским, так и дисковым. На намоточном валу имеются окружные пазы 15 под режущий инструмент 12 (фиг. 2). Кроме того, предложенное устройство может содержать систему управле- ния, включающую в себя датчик определения величины натяжения полотна (не показан), который может быть выполнен, например, в виде ролика, взаимодействующего с полотном в перпендикулярном направлении и связанного с упомянутым исполнительным механизмом, датчик, определяющий величину смещения полотна вдоль намоточного вала (не показан), который может быть выполнен, например, в виде подпружиненного стержневого элемента, один конец которого взаимодействует с боковой кромкой полотна, а другой связан посредством согласующих элементов с указанным исполнительным механизмом, и датчик 16 определения величины диаметра рулона на намоточном валу 4, который соответствующим образом связан с механизмом радиальной подачи режущего инструмента 12.

Предложенное устройство в соответст- вии с предложенным способом работает следующим образом.

Перед началом работы режущий инструмент 12 путем перемещения вдоль направляющей 10 устанавливают под определенным центральным углом а (фиг. 1) между точкой а набегания полотна на вал 4 и точкой б касания режущего инструмента 12 с полотном 6, причем угол а равен некоторому заранее определенному опыт- ным путем углу Оэпт т.е. а «опт, после чего посредством фиксаторов 13 режущий инструмент 12 фиксируется. Угол «опт определяют заранее опытным путем в зависимости от свойств материала полотна (эластич- ность, коэффициент трения и др) и режимов работы устройства (скорости вращения вала 1, величины натяжения полотна и др.). От правильного выбора угла о. зависит качество и производительность резки полотна 6. Дело в том, что качество резки полотна зависит от величины его натяжения С увеличением силы натяжения полотна качество резки повышается. При этом различают силу натяжения полотна до или непосредст- венно в момент его касания с валом 4 точки а (фиг. 1), это сила натяжения Тн, и силу натяжения Тк, которая в точке а равна силе Тн, а по мере окружного удаления от точки

а к точке б и далее величина этой силы Тк уменьшается согласно следующей аналитической зависимости

т ТН

где f - коэффициент трения материала полотна,

а - указанный центральный угол (фиг.

1).

Указанная зависимрсть является известной, например, из разделов теоретической механики. Получается, что с увеличением центрального угла а. сила натяжения Тк полотна на рулоне уменьшается, что можно представить в виде графика Тк Т,с(а)(фиг. 4).

Таким образом, если режущий инструмент 12 удалять от точки а набегания полотна на вал 4. то сила натяжения полотна 6 уменьшается, а значит, падает и качество резки полотна. Отсюда следует, что для повышения качества резки путем увеличения натяжения полотна 6 режущий инструмент 12 целесообразно устанавливать в точке а, где сила натяжения максимальна. В этом случае характер зависимости качества щз- ки от угла а можно представить в виде графика К К (а) (фиг. 3, кривая в), где через параметр К - условно обозначено качество резки, под которым может пониматься один или совокупность параметров, характеризующих качество резки, например прямолинейность кромки, постоянство ширины отрезанной части, величина и частота зади- ров и др. Из графика на фиг. 3 (кривая в) видно, что с увеличением угла а вследствие уменьшения натяжения полотна параметр К, характеризующий качество резки, падает, В данном случае максимальное значение параметра К при а 0, т.е. в точке а набегания полотна на намоточный вал. Однако в этой точке имеет место наибольшая неустойчивость положения полотна. Ввиду того, что вал 4 имеет определенную протяженность, устройства создают вибрации, само полотно довольно гибкое и прочее, полотно в точке а набегания на вал имеет неустойчивость своего положения относительноувала„и режущего инструмента, т.е. имеют место продольные относительно вала смещения полотна, которые периодически устраняются,специальными устройствами, но тем не менее эти смещения успевают отрицательно сказываться на качестве резки. Особенно это ска- зывается, если режущий инструмент расположен в точке а (фиг. 1) т.е при а 0.

По мере же удаления от точки а, т.е. с увели- ч;;ниеы угла (X - д уменьшаются и сходят на нет ввиду противодействия им сил грения между намотанными на вал поверхностями полотна (фиг, 5). В этом случае, ч гобы повысить качество резки путем сведения на нет продольных смещений полотна, необходимо увеличить угол а. Для этого случая характер зависимости качества резки - К от угла а можно представить кривой г (фиг 3).

Таким образом, с одной стороны с целые повышения качества необходимо увеличение угла а, что снизит продольные смещения полотна, а с другой стороны необходимо уменьшение угла G, чтобы увеличить силу натяжения, а значит, и качество резки

Отсюда следует, что существует некоторый оптимальный угол «опт (фиг. 3), под которым и необходимо установить режущий инструмент. Величина этого угла зависит, как уже отмечалось, от режимов работы устройства. На практике величина угла оъпт должна определяться опытным путем для различных материалов и режимов резания, работы устройства с учетом уже накопленного опыта, возможно построение соответствующих монограмм.

В противном случае, т.е. если угол а не изменять, то качество резки будет невысоким, для разных материалов и режимов работы устройства качество будет неодинаковым, а главное - отсутствие возможности повышения качества резки. В выборе и установке соответствующего угла аи состоит предлагаемый способ.

Далее, после угла а - 2ьпт намоточный вал 4 с предварительно закрепленным на нем концом полотна 6 приводится во вращение. Одновременно во вращение приводит- ся и дополнительный привод 9 направляющего ролика 5, который, имея фрикционную муфту 8, имеет возможность исключить вероятность повреждения полотна из-за рассогласований в скоростях вращения намоточного вала 4 и ролика 5. При этом ролик 5. имея свой привод, позволяет расширить возможности по регулировке силы натяжения Тн полотна при его намотке, а отрегулирование на определенное усилие Фрикционной муфты 8 обеспечивает пробуксовку ролика 5 в случае,если усилие натяжения достигает определенной критической величины, при которой возможно повреждение полотна 6.

Далее подводят режущий инструмент 12 и производят резку полотна с одновременной намоткой его в бобины. При работе

с системой управления последняя позволяет отследить изменения в силе натяжения, в боковом смещении полотна и в соответствии с этим изменить и угол № оъпт. В этом

случае качество резки будет наиболее высоким, так как в каждый момент времени в соответствии с указанными изменениями выбирается оптимальный угол установки режущего инструмента,

В целом предложение позволяет повысить качество и производительность резки, так как позволяет повысить скорость намотки, выбрать соответствующий угол а «опт, что исключает понижение качества резки.

Формула изобретения

1.Способ разрезания полотна на полосы с намоткой их в бобины, заключающийся в том, что конец полотна, предварительно пропущенного через направляющий ролик.заправляют и закрепляют на намоточном валу и осуществляют резку полотна при его натяжении и радиальной подаче режу- щего инструмента с одновременной намоткой полотна на намоточный вал, отличающ и и с я тем. что, с целью повышения качества и производительности, резку осуществляют путем перемещения режущего инструмента по окружности намоточного вала под центральным углом а, равным оптимальному углу «опт между точкой набегания полотна на намоточный вал и точкой касания режущим инструментом полотна на намоточном валу, определяемому из условия минимального продольного смещения

полотна при максимальной силе его натяжения.

2.Способ по п. 1. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что величину угла «Ъпт поддерживают посредством системы управления в процессе резки.

3.Устройство для разрезания полотна на полосы с намоткой их в бобины, содержащее установленные на станине держатель рулона, намоточный вал с приводом, мехэнизм натяжения полотна, направляющий ролик и режущий инструмент, смонтиропан- ный с возможностью радиальной подачи, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и производительности

резки и упрощения конструкции, оно снабжено направляющей, при этом режущий инструмент установлен в направляющей с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль окружности намоточного вала при его радиальной подаче относительно направляющей.

4.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что механизм натяжения полотна снабжен регулирующим подпружиненным

прижимным роликом, установленным с возможностью взаимодействия с направляющим роликом, установленной на оси последнего фрикционной муфтой и связанным с ней приводом.

5. Устройство по пп. 1и2отличаю- щ е е с я тем, что оно снабжено системой управления, содержащей датчик величины натяжения полотна, датчик смещения полотна вдоль намоточного вала, датчик величины диаметра рулона полотна, намотанного на намоточный вал, и исполнительный механизм в виде привода, связанного с указанными датчиками и режущим инструментом с возможностью его перемещения вдоль направляющей по окружности намоточного вала и радиально к нему во время намотки.

Использование в легкой промышленности Сущность изобретения способ заключается в том, что конец полотна заправляют и закрепляют на намоточном валу и осуществляют резку полотна при его натяжении и радиальной подаче режущего инструмента с одновременной намоткой полотна на намоточный вал Режущий инструмент устанавливают путем его перемещения по Изобретение относится к легкой про- мышпенности, а более конкретно к устройствам для резки полотна на полосы с одновременной намоткой их в бобины Известно устройство и способ согласно которым конец полотна, предварительно пропустив его через прижимные валики и ролики, закрепляют на намоточном валу подводят режущий инструмент и производят резку полотна с одновременной намоткой его на намоточный вал в бобины направляющей по окружности намоточного вала под оптимальным центральным углом Оопт между точкой касания режущим инструментом полотна на намоточном валу «опт определяют опытным путем из условия ми нимального продольного смещения полотна при максимальной силе его натяжения и в зависимости от материала, режимов работы вращения намоточного вала, величины натяжения полотна и т п Устройство по этому способу содержит установленные на станине держатель рулона, намоточный ват с приводом, натяжное устройство полотна, направляющий ролик и режущий инструмент с радиальной подачей Кроме того, устройство снабжено направляюа(ей, в которой установлен режущий инструмент с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль окружности намоточного вала и взаимодействия с намоточным на нем полотном при радиальной подаче режущего инструмента относительно направляющей 2с иЗзп ф-лы,5ил. сл Недостатки известного технического решения заключаются в сложности конструкции, в отсутствии натяжения полотна в зоне его резки, а также в отсутствии регулировки положения режущего инструмента что в целом отрицательно сказывается на качестве и производительности резки Наиболее близким техническим решением к предложенному является известное устройство, содержащее установленные на станине держатель рулона полотна, намоXI сл о ю сл Ы

Фиг. 4

1ST

Фиг,5