Устройство для регулирования толщины каландруемого слоистого материала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

< >972480 (61) Дополнительное к авт. синд-ву— (22)Заявлено 04.07.80 (21) 2953740/18-24 с присоединением заявки,% (23) Приоритет(53)M. Кл.

G 05 D 5/02

30еударетееииый комитет

СССР (53) УДК 62-50 (088.8) Опубликовано 07. 11. 82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 07 . 1 1.82 ло делам изобретений и открытий

В. С, Болотов, Н. М. Рухлядева, R. А. Сизов Л. П, Коршунов, Н. И. Могилат, Е. Н. Калмыков, В. А . Миронов и В.А. Нагаев (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОЛЦИНЦ

КАЛАНДРУЕМОГО СЛОИСТОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к .управле. нию процессами получения листовых материалов, содержащих слои из полимеров, граничащих со слоями из нитей или волокнистых веществ, в частности для регулирования толщины каландруемого обрезйненного корда для шин.

Известна система регулирования толщины пластмассового листа путем изменения соотношения скоростей съемного и нижнего валков каландра в случае поступления сигнала о рассогласовании заданной и фактической толщины листа (1 ).

Недостатком системы является возможность ее использования лишь для производства однослойных материалов, так как при каландровании многослойных изделий пои равной толщине может быть получена разная масса изделия из-за недостаточного контакта дублируемых материалов.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению

2 является система для автоматического управления каландром, содержащая

Ь блок управления и соединенные с ним приспособления для изменения толщины обкладочного слоя на входе в прессующий зазор, толщины слоистого материала на выходе из прессую" щего зазора каландра и механизма для изменения зазоров между валками, установленные на каждой из опор каландра t2j.

Недостатком системы является то, что при ее работе в слоистом материале появляются недопрессованные уча15 стки, что приводит к нарушению равномерности внутренней структуры и ухудшению качества продукции. Этот дефект вызывается колебаниями в количестве обкладочного материала, запрессованного в межниточное пространство единицы площади слоистого материала, и объясняется действием причин, нарушающих стабильность ве97 дения технологического процесса каландрования.

К таким причинам могут быть отнесены не контролируемые отклонения характеристики пластичности полимера, вызванные значительным диапазоном допусков при его изготовлении, самопроизвольные нарушения температурного режима, приводящие к изменениям пластоэластических свойств обкладочного материала, изменения скорости технологического процесса, обусловленные нарушениями синхронной работы поточной линии как на предыдущих стадиях так и s процессе каландрования и др.

Целью. изобретения является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее блок управления, входы которого подключены соответственно к выходу датчика толщины обкладочного слоя, установленного до прессующего зазора каландра и к выходу датчика толщины слоистого материала, установленного после прессующего зазора, а выходы— к соответствующим исполнительным механизмам для изменения зазоров между валками, а также исполнительный блок введены последовательно соединенные датчик массы слоистого материала и вычислительный блок, второй вход которого соединен с выходом датчика толцины слоистого материала, а выход с входом исполнительного блока.

Введение в систему указанных средств и связей позволяет получить характеристику внутренней структуры слоистого материала по соотношению сигналов толщины и массы единицы площади этого материала, и при отклонении от заданной автоматически установить для компенсации требуемую частоту вращения одного из валков прессуящего зазора. Известно, что чем больше частота вращения одного из валков по отношению .к другому, тем большее количество материала запрессовывается в межниточное пространство корда, Появление разности частот вращения валков прессующего зазора приводит в свою очередь к изменению толщины слоистого материала, которое компенсируется изменением калибрующе" го зазора непосредственно не контро. лируемого обкладочного слоя. При этом нарушение равномерности внутренней структуры слоистого материала, опре"

2480 4 деляемое колебаниями в количестве обкладочного материала, запрессованного в межниточное пространство единицы площади, может быть найдено, например по изменения величины коэффициента прессовки !(д, рассчитываемого вычислительным устройством по формуле (упрощенно.) ср

10 К пр „,2

Р 4 (S Рк) где m - текущее значение массы ср единицы плоцади слоистого материала на выходе из каландра;

h" — текуц ее значение толцины слоистого материала на выходе из каландра;

Я вЂ” плотность резиновой смеси; плотность пропитанного корУк да; и - количество нитей корда на единицу ширины слоистого

?5 материала;

0 — приведенный диаметр нити.

На чертеже приведена блок-схема устройства для регулирования толщины каландруемого слоистого материала. зо Устройство содержит блок 1 управления и соединенные с ним датчик 2 толщины слоистого материала 3, установленный после прессующего зазора 4 каландра, датчик 5 толщины обкладочного слоя 6 до прессующего зазора, исполнительные механизмы 7 и 8 для изменения верхнего и нижнего калибруюших зазоров, вычислительный блок 9, датчик 10 массы единицы площади слоистого материала, исполнительный блок

11, валки 12 и 13 и валки 14 и 15, соответственно верхнего и нижнего калибрующих зазоров. Вычислительный блок включает в себя устройство 16 расчета коэффициента прессовки, задатчик 17 ручной установки задания, элемент 18 сравнения и регулятор 19.

Исполнительный блок t l содержит задатчик 20 скорости каландра, сумматор 21, регуляторы 22 и 23 частоты вращения валков 12 и 13, регуляторы 24 и 25 заданного соотношения частоты вращения валков соответственно 15, 13 и 14, 12.

Устройство работает следующим образом.

При изменении толщины слоистого материала 3 на выходе из каландра или обкладочного слоя 6 на входе в

5 9724 прессующий зазор сигналы от соответствующих датчиков 2 и 5 для измерения толщины поступают в блок 1 управления. По выходным связям этого блока регулирующие сигналы поступают к механизмам 7 и 8 для изменения верхнего и нижнего зазоров, изменяя их в соответствии со знаком отклонения толщины.

При отклонении входных, выходных 10 или режимных параметров процесса от номинальных значений степень затекания обкладочного материала в межниточное пространство изменяется что приводит к неравномерности внут- !5 ренней структуры слоистого материала.

При этом выходной сигнал датчика 10 массы единицы площади слоистого материала, изменяясь, поступает в устройство, где на основании его величи- 20 ны, а также величины сигнала от датчика 2 толщины, рассчитываетСя значение коэффициента прессовки по приведенной формуле. Далее сигнал,. пропорциональный текущему значению коэф- 25 фициента прессовки, попадает на элемент 18 сравнения, где его величина сопоставляется с требуемым значением задаваемым с помощью задатчика 17.

Полученный сигнал рассогласования зо попадает на пропорционально-интегральный регулятор 19, который для стабилизации коэффициента прессовки вырабатывает воздействие, соответствующее требуемому превышению частоты вращения валка 12 над частотой вращения валка 13. Последующее достигается в блоке 11 регулятором 22, поддерживающим частоту вращения валка

12 на уровне выходной величины сумматора 21 сигналов регулятора 19 и задатчика 20 частоты вращения ведущего валка 13 каландра. При этом регулятор 23 поддерживает частоту вращения валка 13 на постоянном значении, а регуляторы 24 и 25 обеспечивают заданное соотношение частоты вращения валка 14 к частоте вращения валка 12 и частоты вращения валка 15 к частоте вращения валка 13 соответственно.

Достигнутое изменение частоты вращения валка 12 по сравнению с частотой вращения валка 13 приводит к изменению степени прессования обкладочного материала в межниточное пространство, приводящему к восстановлениюю заданного значения коэффицие:<та прессовки.

80 6

Однако при появлении изменений в разности частоты вращения валков

12 и 13, а следовательно и в частоте вращения валка 14, в режиме течения обкладочного материала в верхнем калибрующем и прессующем зазоре от прежнего значения, толщина слоистого материала на выходе из каландра также изменяется. Изменение толщины вызывает процесс ее регулирования в результате чего коэффициент прессовки вновь может отклониться от заданного значения, что в свою очередь вызывает процесс регулирования частоты вращения валков 12 и 14 и т.д.

Процесс стабилизируется, когда автоматически устанавливается соответствие между верхним калибрующим зазором и частотой вращения валка 12 при заданном соютношении к частоте вращения валка 14, которое приводит. к требуемому значению коэффициента прессовки при назначенной толщине.

Таким образом, предлагаемое устройство дает положительный эффект за счет улучшения. качества каландруемого слоистого материала.

Формула изобретения

Устройство для регулирования толщины каландруемого слоистого материала, содержащее блок управления, входы которого подключены соответственно к выходу датчика толщины обкладочного слоя, установленного до прессующего зазора каландра, и к выходу датчика толщины слоистого материала, установленного после прессующего зазора, а выходы - к соответствующим исполнительным механизмам для изменения зазоров между валками, а также исполнительный блок, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит последовательно соединенные датчик массы слоистого материала и вычислительный блок, второй вход которого соединен с выходом датчика толщины слоистого материала, а выход - с входом исполнительного блока.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Патент СИА М 3531827, кл. 8 29 Н 3/00, 1972.

2. Патент CEJA 11 3843434, кл. В 29 H 9/02, 1974 (прототип).

Составитель Л. 4аллатова

Редактор Т.Кугрышева Техред И,Гайду Корректор И. Ватрушкина

Заказ 8516/40 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4