Устройство для размотки рулонного материала

 

Сеюа Советски з

Сецрюалнстичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 903267 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 21. 12. 79 (21) 2858331/28-12 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.82.. Бюллетень 1Ф 5

Дата опубликования описания07.02.82 (5! )М. Кл.

В 65 Н 19/10

9вударатаввай кевитет

ФСТР дв далем нзевретенкв в еткуытвв (53) УДК 677.OS7. . 74 1. 0 88. 8) (72) Авторы изобретения

Ю.А.Бобров, П.И.Бондарчук, И.Я.Воронецк и, Н.Н.Гулевский, Н.В.Демин, Е.В.Бутусов и Л.С.Костенко

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗИОТКИ РУЛОННОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области рулонной перемоткч ленточных материалов.

Известно устройство для раэмотки рулонного материала, содержащее револьверную головку с опорами для рулонов, разгонный и перезаправочный валки, установленные с возможностью радиального перемещения относительно револьверной головки, регулятор скорости, электрически связанный с электродвигателем ill.

Основным недостатком этого устройства является необходимость в периодической регулировке тормозного момента на оси рулона, изменяющегося в результате уменьшения диаметра рулона в процессе его размотки, что не позволяет стабилизировать заданную величину натяжения раэматываемого материала.

Известно также размоточное устройство, содержащее рычаг с рудонодержателями, кинематически связанный с первым электродвигателем, фотореле положения полного рулона, датчик линейной скорости раэматываемого материала и блок определения углового положения рычага, электрически связанные с вычислительным блоком синх" ронизации окружной скорости полного рулона и линейной скорости раэматываемого материала, второй электродвигатель с тахогенератором и блоком

1О

v управления, кинематически связанныи с одним из рулонодержателей, и узел автосклейки (23.

Однако в таком устройстве при по

15 вороте рычагов в момент зацепления шестерни, установленной на оси полного рулона, с шестерней, установленной на валу пускового двигателя, вал последнего испытывает ударную нагруЭ ку, что отрицательно сказывается на качестве намотки.

Кроме того, в известном устройстве исключается возможность использования двигателя разгона рулона для

3 9032 создания и поддержания заданного натяжения разматываемого материала, так как невозможно одним и тем же двигателем разгонять полный рулон до окружной скорости, равной линейной скорости разматываемого материала, и одновременно тормозить разматывае" мый рулон, обеспечивая тем самым заданное натяжение.

Целью изобретения является повы1 шение качества размотки, точности и надежности работы.

Укаэанная цель достигается за счет того, что известное устройство имеет третий электродвигатель с тахогенератором и блоком управления, кинематически связанный с вторым рулоно" держателем, вычислительный блок измерения диаметра разматываемого рулона, входы которого соединены с датчиком линейной скорости разматываемого материала и с тахогенераторами второго и третьего электродвигателей, блок сравнения, один вход которого через контакт фотореле соединен с выходом вычислительного блока синхронизации окружной скорости полного рулона и линейной скорости раэматываемого материала, а другие связаны с тахогенераторами второго и третьего электродвигателей, регулятор скорости, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход связан с блоками управления второго и третьего электродвигателей, блок контроля диаметра разматываемого руло-: на, вход которого связан с вычислительным блоком измерения диаметра разматываемого рулона, а выход подключен к блоку управления первым электродвигателем, и последовательно соединенные потенциометр и задатчик интенсивности, при этом вход потенциометра соединен с выходом вычисли" тельного блока измерения диаметра . раэматываемого рулона, выход задатчика интенсивности связан с блоками управления второго и третьего электродвигателей, а второй вход блока управления первого электродвигателя через контакт фотореле связан с выходом вычислительного блока синхронизации окружной скорости полного рулона и линейной скорости разматываемого материала.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства (тормозной режим работы электродвигателя разматываемого рулона); на фиг. 2 - вид по стрелке А

67 4 на фиг. 1; на фиг. 3 - общий вид устройства в момент перезаправки (тормозной режим работы электродвигателя разматываемого рулона и двигатель5 ный режим работы электродвигателя полного рулона); на фиг. 4 — функциональная блок-схема управления устройства.

Устройство для размотки рулонного материала содержит вращающиеся рычаги 1 с рулонодержателями рулонов

2 и 3, кинематически жестко связанные независимо от положения вращающихся рычагов 1 с пусковыми двигателями соответственно 4 и 5, раму автосклейки 6, датчик углового положения рычагов, выполненный в виде сельсина 7, тахогенераторы 8 и 9 соответственно пусковых двигателей 4 и го

5, датчик 10 линейной скорости разматываемого материала, фотореле 11 с источником света 12, двигатель 13 вращения рычагов, вычислительное уст" ройство 14 синхронизации окружной скорости полного рулона и линейной скорости разматываемого материала, вычислительное устройство 15 для измерения текущего диаметра разматываемого рулона, элемент сравнения 16, контакт фотореле 17, блок контроля зо Ъ синхронизации 18,,блок контроля 19 минимального диаметра разматываемого рулона, регулятор скорости 20, электроконтакты 21 - 30, эадатчик ин,тенсивности 31, задающий потенциоз метр 32, блоки управления 33 и 34 соответственно пусковых двигателей

4 и 5, блок управления двигателем вращения рулонов 35, обводные ролики 36, прикатной ролик 37, нож 38, 40 пневмоцилиндры 39 и 40, пружину 41.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Перед размоткой на полные рулоны по их ширине наносится двухсторонняя 5 липкая лента, которая служит для склейки конца размотанного рулона с началом полного.

В исходном положении раэмотка материала происходит с рулона 2, уста5В новленного на верхней позиции вращающихся рычагов 1 (фиг. 1), контакты 21, 26, 28 замкнуты, а кон1;-жакты

22, 23, 24, 25, 27, 29, 30 оаэомкнуты (фиг. 4). При этом вычислитель55 ное устройство 15, измеряя с помощью датчика 10 линейную скорость разматываемого материала V... и т:-;-.огенератора 8 угловую скорость вра",ения ру90326 лона Ю„, вычисляет путем деления значенйе текущего диаметра разматываемого рулона по формуле.

D =- K — ) (1)

Vï

-5

4 СД где Р - текущий диаметр разматываемого рулона;

К -- коэффициент пропорциональ4 ности.

Сигнал, пропорциональный диаметру разматываемого рулона, поступает на потенциометр 32 и через задатчик интенсивности 31 подается на вход бло) ки управления 33 пусковым двигателем 4.

)5 При помощи задающего потенциомет- . ра 32. устанавливается определенный ток двигателя 4 (задатчик интенсив-, г ности .31 в режиме размотки не рабо..таЕт), которому соответствует вполне

:определенный тормозной момент на валу двигателя 4

М = С„ф?, (2) где С,„,ф - постоянные;

М, I - -соответственно тормозной момент и ток двигателя.

Следовательно, выходной сигнал вычислительного устройства 15 опрьделяет тормозной момент двигателя

V))=КМ, (3)

: где V - напряжение вычислительного устройства 15, пропорциональное диаметру рулона;.

К " коэффициент пропорциональА ности и, следовательно, усилие натяжения материала. З5

F -=- - )

2М () где F - усилие натяжения материала.

Причем натяжение не изменяется при изменении диаметра рулона

Г = 2V (S)

Р . так как величины Чр и Р связаны прямо пропорциональной зависимостью и при изменении диаметра их отношение остается постоянным.

Таким образом при уменьшении диаметра разматываемого рулона ток и момент двигателя 4 уменьшаются, под- в держивая усилие натяжения разматываемого материала постоянным (Р =

= const).

Когда диаметр разматываемого ру" лона 2 станет равным наперед заданно-5> му минимальному значению, срабатывает блок контроля 19, представляющий собой нуль-орган или бесконтактное

7 6 реле с регулируемым порогом срабатывания, После этого, не прекращая размот ку, двигатель вращения рычагов 13, управляемый блоком упра )ления 35, разворачивает рулоны таким образом, чтобы новый полный рулон 3 установился в положение, необходимое для проведения операции перезаправки (фиг. 3}.

Положение полного рулона 3 при перезаправке фиксируется фотореле

11, которое при пересечении образую.) щей поверхности рулона 3 луча света от источника света 12 включает контакт фотореле 17, отключая тем самым двигатель вращения рычагов 13.

При этом дополнительно замыкаются контакты 23, 25, 30 и подается команда на подъем рамы автосклейки 6, которую осуществляют. пневмоцилиндры 39;

Одновременно двигатель полного рулона.5 начинает разгоняться, управляемый системой подчиненного регулиро" вания, образованной регулятором скорости 20 и блоком управления 34.

Электропривод системы подчиненно" го регулирования, работая в двига" тельном режиме, должен разогнать пус; ковой двигатель 5 до такой скорости вращения, при которой окружная (линейная) скорость полного рулона 3 станет равной линейной скорости транспортируемого материала. Только при равенстве линейных скоростей полного рулона и разматываемого материала можно осуществить качественный Ilpo цесс склейки.

Для определения бесконтактным спо" собом требуемой скорости вращения полного рулона 3, соответствующей линейной скорости разматываемого по лотна, служит вычислительное устройство 14, на входы которого поступаю два сигнала: первый от датчика ли" нейной скорости разматываемого материала 10 и второй сигнал, пропорциональный начальному диаметру полного рулона 3, формируемый сельсином

7, установленным на оси вращающихся рычагов 1.

Начальный диаметр разгоняемого рулона 3, который может быть различным, например, в результате отбраковки некондиционного по качеству материала или размотки неполного рулона, является функцией угла поворота a(, вращающихся рычагов 1 (фиг. 3}, об- . .разованного прямыми, проходящими че903267

Формула изобретения рез ось вращения рычагов - ось вращения полного рулона 3 и ось вращения рычагов - ось светового луча источника света 12.

Следовательно угол поворота рычагов оС и выходной сигнал сельсина 7 пропорциональны начальному диаметру полного рулона 3.

На основании двух входных сигналов вычислительное устройство 14 в соотве;ствии с формулой (б)

4 рп = К- — " "- (б) где V4 - линейная скорость раэматываемого материала;

D - начальный диаметр полного рулона 3;

К - коэффициент пропорциональ3 ности определяет угловую скорость (дря эо вращения полного рулона, при которой окружная скорость поверхности полного рулона Vp равна линейной скорости раэматываемого материала

Ч, Когда, в процессе разгона двигателя 5, сигналы от вычислительного устройства 14 и от тахогенератора

9 на входе элемента сравнения 16 станут равными, срабатывает блок конт" роля синхронизации 18 и дает команду на включение пневмоцилиндра 40„ под действием которого разматываемый материал с рулона 2 через обвод" ной ролик 36 прижимается прикатным

35 роликом 37 к наружной поверхности полного рулона 3.

При этом происходит склейка липкой лентой, предварительно нанесен" ной на поверхность полного рулона; конца пленки размотанного рулона 2 с началом пленки полного рулона 3, а затем под действием пружины 41 нож 38 отрезает остаток пленки размотанного рулона 3.

После этого рама автосклейки 6 отводится в исходное положение, контакты 21, 23, 25, 28 и 30 размыкаются и включаются контакты 22, 27. Тем самым двигатель 4 отключается, а пусковой двигатель 5 рулона 3 переводится а тормозной режим работы.

При этом вычислительное устройст-, во 15 определяет диаметр нового py". лона 3 и подает сигнал на задающий потенциометр 32, с которого он снимается на задатчик интенсивности 31.

На выходе задатчика интенсивности

31 сигнал плавно увеличивается от нуля до заданной величины (снимаемой с задающего потенциометра 32).Этот нарастающий во времени сигнал, пос" тупая на вход блока управления 34, обеспечивает плавное увеличение тормозного момента двигателя 5 привода полного рулона 3, что исключает рывки и деформацию разматываемого материала при перезаправке °

После отключения двигателя 4 с нижней позиции вращающихся рычагов снимают шпулю размотанного рулона

2, а на ее место устанавливают новый полный рулон, и описанный цикл работы устройства повторяется.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает бесконтактными способами полную автоматизацию процесса перезаправки и сиены рулонов и автоматическую стабилизацию натяжения материала при уменьшении диаметра рулона, причем начальный диаметр полного рулона может изменяться в широких пределах., Устройство для размотки рулонного материала, содержащее рычаг с рупонодержателями, кинематически связанный с первым электродвигателем, фотореле положения полного рулона, датчик линейной скорости разматываемого материала и блок определения углового положения рычага, электрически связанные с "вычислительным блоком синхронизации окружной скорости полного рулона и линейной скорости разматываемого материала, второй электродвигатель с тахогенератором и блоком управления, кинематически связанный с одним из рупонодержателей, и узел автосклейки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества размотки, точности и надежности работы, оно имеет третий электродвигатель с тахогенератором и блоком управления, кинематически связанный с вторым рулонодержателем, вычислительный блок измерения диаметра разматываемого рулона, входы которого соединены с датчиком линейной скорости раэматываемого материала и с тахогенераторами второго и третьего электродвигателей, блок сравнения, один вход которого через контакт фотореле соединен с выходом вычислите,- ьного

9 9032 блока синхронизации окружной ско-рости полного рулона и линейной скорости разматываемого материала, а другие связаны с тахогенераторами второго и третьего электродвигателей, регулятор скорости, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход связан с блоками управления второго и третьего электродвигателей, блок контроля диаметра разматываемо- to

ro рулона, вход которого связан с вычислительным блоком измерения диаметра разматываемаго рулона, а выход подключен к блоку управления первым электродвигателем, и последо- >s вательно соединенные потенциометр и . задатчик интенсивности, при этом вход потенциометра соединен с выхо67 10 дом вычислительного блока измерения диаметра разматываемого рулона, выход задатчика интенсивности связан с блоками управления второго и тре-. тьего электродвигателей, а второй вход блока управления первого электродвигателя через контакт фотореле связан с выходом вычислительного блока синхронизации окружной скорости полного рулона и линейной скорос» ти разматываемого матвриала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 608736, кл. В 65 H 19/10, 1 76.

2. Патент Великобритании

H 1415088) ка. В 8 R, 1976.