A Rotační odvíječ se používá v jakémkoli průmyslovém procesu, kde je kontinuální pásový materiál - papír, fólie, fólie, tkanina nebo netkaná textilie - navíjen na roli a musí být přiváděn s kontrolovaným, konzistentním napětím do následné zpracovatelské, tiskařské, laminovací nebo balicí linky. Primární aplikace zahrnují tisk štítků, flexibilní obaly, výrobu vlnité lepenky, výrobu hedvábných papírů a hygieny, zpracování netkaných textilií, řezání technických pásek a tisk nekonečných forem - průmyslová odvětví, kde nepřerušovaný posuv pásu a stabilní napětí přímo určují kvalitu produktu a produktivitu linky. Tento článek zkoumá každou kategorii aplikací do technické hloubky se specifickými provozními požadavky, díky kterým je rotační odvíječ v každém případě správnou volbou zařízení.
Před zkoumáním aplikací je důležité přesně porozumět tomu, co rotační odvíječ přispívá k výrobní lince, kterou jednoduchý pasivní odvíjecí stojan nedokáže. Rotační odvíječ je a poháněný, tahem řízený systém podávání rolí ve kterém je trn válce aktivně poháněn - buď servomotorem, momentovým motorem nebo regenerativním brzdným systémem - takže rychlost a krouticí moment otáčení válce jsou nepřetržitě řízeny, když se průměr válce zmenšuje z plného na prázdný.
Toto aktivní řízení řeší tři problémy, které pasivní stojany nemohou řešit:
Díky těmto schopnostem je rotační odvíječ nezbytný spíše než volitelný v jakékoli vysokorychlostní nebo přesné aplikaci pro konverzi webu.
Tisk etiket je celosvětově jednou z nejobjemnějších aplikací pro rotační odvíječe. Materiál štítků citlivý na tlak – kompozitní pás složeného z lícového materiálu, lepidla a separační fólie – se tiskne na úzkopásmových flexografických, ofsetových nebo digitálních lisech pracujících rychlostí 100 až 300 metrů za minutu . Při těchto rychlostech i krátké kolísání napětí způsobí nesprávné soutisk mezi barvami, které překračují specifikaci tolerance (typicky 0,1 až 0,2 mm pro farmaceutické etikety) a vede k zastavení lisu a plýtvání materiálem.
Rotační odvíječe v aplikacích pro lisování etiket musí zpracovávat role lícového materiálu, vložek a laminátových materiálů v rozsahu od 25 až 600 mm na šířku a průměry válců do 1 000 mm nebo více. Lepidlem potažená spodní strana etiketového materiálu je zvláště citlivá na změny napětí - nadměrné napětí natahuje elastický čelní materiál a mění vyseknuté rozměry; nedostatečné napětí způsobuje chvění pásu, které vychyluje štítek vzhledem k lisovací stanici.
Běžně se používají moderní zařízení na lisování etiket dvouhřídelové nebo revolverové rotační odvíječe které umožňují přednaložení nové role na druhý trn, zatímco aktuální role běží, což umožňuje letmé spojení – automatické spojování pásu při plné rychlosti lisu, které eliminuje zastavování výroby, které by jinak bylo nutné pro výměnu role. Schopnost letmého spojování rychlostí 200 m/min vyžaduje řídicí systém rotačního odvíječe, aby urychlil novou roli tak, aby přesně odpovídala rychlosti běžícího pásu v rámci 0,1 až 0,5 sekundy než se spojovací páska zapojí (zdroj: FINAT Technical Bulletin, Narrow Web Converting Technology, 2021).
| Typ aplikace štítku | Rozsah šířky webu | Typická rychlost linky | Požadavek na odvíječ klíčů |
| Farmaceutické / lékařské štítky | 40-160 mm | 50-150 m/min | Přesnost napnutí v rozmezí plus minus 2 %; registr v rozmezí 0,1 mm |
| Etikety potravin a nápojů | 80-330 mm | 100-300 m/min | Létající spoj; vysokorychlostní regulace napětí; široký rozsah průměrů role |
| In-mold etikety | 150-520 mm | 60-120 m/min | Manipulace s tenkou polypropylenovou fólií (25-60 mikronů); schopnost nízkého napětí |
| Bezvložkové štítky | 50-160 mm | 80-200 m/min | Manipulace s pásem potaženým silikonem bez blokování nebo přenosu lepidla na trn |
Rozsahy rychlostí a šířky pocházejí z FINAT Technical Bulletin, Narrow Web Converting Technology, 2021. Registrujte toleranci podle farmaceutické průmyslové normy ISO 11607.
Flexibilní obaly – sáčky, sáčky, sáčky, obaly a lamináty používané pro potraviny, osobní péči a výrobky pro domácnost – se vyrábějí na širokopásmových hlubotiskových nebo flexografických tiskových linkách, laminovacích strojích a systémech form-fill-seal, které fungují na 150 až 600 metrů za minutu . Role závaží ve flexibilních obalech konvertovaných běžně dosahují 800 až 2000 kg , a průměry rolí 1 200 mm jsou běžné v širokopásmových provozech (zdroj: Packaging Europe, Flexible Packaging Converting Technology Report, 2022).
Výzva při odvíjení ve flexibilním balení je trojí. Za prvé, rozmanitost substrátu je extrémní – ve stejném výrobním zařízení může být ve stejném týdnu vyráběna 12mikronová hliníková fólie, 15mikronová fólie BOPET, 200mikronová PE pěna a 80g/m2 papír, z nichž každá vyžaduje jiné nastavené hodnoty napětí a různé profily rychlosti a krouticího momentu odvíječe. Za druhé, vysoké hmotnosti rolí vyžadují odvíječe s robustní mechanickou konstrukcí – zatížení konzolového trnu 1 500 kg nebo více vyžaduje precizně zkonstruované ložiskové sestavy a robustní rámy. Za třetí, vícevrstvé laminátové struktury vyžadují přesné řízení napětí jak během tiskového průchodu, tak během laminovacího průchodu, aby se zabránilo defektům adheze způsobeným záhyby nebo nesouladem napětí mezi vrstvami.
Hlubotiskové linky pro flexibilní obaly – nejvyšší rychlost aplikace v této kategorii – vyžadují rotační odvíječe s systémy kontroly napětí tanečnice které mohou reagovat na změny napětí uvnitř 50 až 100 milisekund zachovat přesnost soutisku na 8 až 12 barevných stanicích při délkách opakování tisku 300 až 800 mm (zdroj: Hlubotisková asociace Evropy, Technická příručka, 2020).
Linky na výrobu vlnité lepenky – zvlňovací stroje – patří mezi nejširší a nejrychlejší stroje na zpracování pásu v průmyslu zpracování papíru. Jediný zvlňovací stroj zpracovává několik proudů pásu současně: žlábkované médium (vlnitá vnitřní vrstva) a jeden nebo dva vložkové pásy (ploché vnější vrstvy), všechny běží rychlostí 200 až 400 metrů za minutu při šířkách webu 1 800 až 2 800 mm .
Každý webový proud vyžaduje svůj vlastní rotační odvíječ. Používá se standardní oboustranná vlnitá linka tři až pět rotačních odvíječů pracuje současně a poměr napětí mezi vložkou a rýhovanými žebry určuje rovinnost, tloušťku a pevnost v tlaku hotové desky. Nesoulad napětí mezi proudy pásu způsobuje deformaci – prohýbání hotové vlnité lepenky, které způsobuje zasekávání ve strojích na výrobu krabic po proudu a odmítnutí při kontrole kvality.
Rotační odvíječe v aplikacích na zvlnění musí také zvládat integrace svářečky - každý odvíječ je spárován se spojkou, která spojuje konec končící role s přední hranou nové role při plné rychlosti linky. Splicery vlnitých plechů obvykle používají metodu spojování na tupo (spoj s nulovým koncem), která vyžaduje, aby byl příchozí válec zrychlen na rychlost linky a držen uvnitř. plus nebo minus 0,5 % rychlosti linky před zapojením spoje, aby byl zajištěn čistý spoj bez mezer, který nezpůsobí defekt desky v místě spoje.
Zdroj: FEFCO Technical Handbook, Corrugated Board Manufacturing, 2021.
Výroba hedvábného papíru a hygienických produktů – ubrousky na obličej, toaletní papír, kuchyňské utěrky a vlhčené ubrousky – zahrnuje odvíjení velkých základních rolí (tambour nebo jumbo rolí) hedvábného nebo netkaného rouna na linky, které razí, skládají, stříhají a balí hotový produkt. Rodičovské role při přeměně tkáně obvykle měří 2 000 až 5 000 mm na šířku a až 3.000 mm v průměru , s hmotností pásu co nejnižší 12 až 40 gsm - díky extrémní kombinaci velmi velkých rozměrů rolí a velmi nízké pevnosti v tahu tkaniny je tkanina jednou z nejnáročnějších aplikací pro manipulaci s tkaninou.
Protože tkanina hedvábného papíru se může přetrhnout při tak nízkém napětí sítě 2 až 5 N/m šířky musí rotační odvíječ udržovat napětí s výjimečnou přesností - špička napětí, která by na lince balicí fólie byla bezvýznamná, by okamžitě roztrhla tkaninu hedvábného papíru. Linky pro konverzi tkání proto používají rotační odvíječe kontrola napětí siloměru s uzavřenou smyčkou spíše než ovládání napětí na základě tanečníka, protože siloměry poskytují rychlejší a přesnější měření napětí s velmi nízkými napínacími silami (zdroj: INDA, Nonwovens and Tissue Converting Technology Primer, 2020).
Výroba vlhčených ubrousků přidává další složitost manipulace s netkanou textilií – obvykle spřádaným nebo vzduchem loženým materiálem o gramáži 30 až 80 g/m2 – která má nižší tuhost než hedvábný papír a je náchylnější k zvlnění okrajů a bočnímu posunu během odvíjení. Zahrnují rotační odvíječe v linkách pro zpracování vlhkých utěrek systémy řízení s hranou -- servopohony postranní pohony, které plynule přemisťují celý rám odvíječe, aby udržely okraj pásu v pevné boční poloze, čímž zabraňují posunu okraje, který by způsobil nesouosost ve skládacích a řezacích stanicích po proudu.
Netkané textilie – spunbond, meltblown, spunlaced, vpichované a tepelně pojené materiály – se používají v lékařských jednorázových materiálech, filtračních médiích, geotextiliích, součástech interiérů automobilů a stavebních membránách. Přeměna těchto materiálů na hotové výrobky zahrnuje procesy zahrnující řezání, laminování, tisk, vysekávání a ultrazvukové spojování, které všechny vyžadují řízené podávání pásu z role.
Konverze netkaných textilií představuje odvíjející se výzvy, které se výrazně liší od papírových nebo filmových aplikací. Netkané textilie mají výrazně nižší modul pružnosti než papírové nebo polymerové fólie, což znamená, že se při aplikovaném napětí natahují snadněji. Tato elasticita znamená, že řízení tahu musí být dynamičtější - regulační smyčka odvíječe musí reagovat rychleji, aby se zabránilo šíření tahových změn do tkaniny jako šířkové změny (krčení), které by způsobily rozměrové vady hotového výrobku.
Zpracování lékařské netkané textilie – chirurgické roušky, materiál izolačních plášťů a filtrační média pro ochranu dýchacích cest – funguje za podmínek čistého prostoru nebo kontrolovaného prostředí, které vyžadují další požadavky na vybavení. Rotační odvíječe v těchto aplikacích musí být zkonstruovány z materiálů, které nevytvářejí kontaminaci částicemi, musí být čistitelné isopropanolem nebo jinými schválenými dezinfekčními prostředky a v některých případech musí být certifikované pro provoz v prostředí čistých prostor ISO třídy 7 nebo třídy 8.
naše Rotační odvíječ je navržena pro celou řadu aplikací pro přeměnu netkaných textilií, se systémy řízení napětí konfigurovatelnými pro charakteristiky nízkého napětí, vysoké elasticity materiálů spunbond a meltblown a konstrukčních návrhů dostupných pro splnění požadavků na kompatibilitu čistých prostor.
| Typ netkaného materiálu | Rozsah základní hmotnosti (gsm) | Typický rozsah napětí (N/m) | Primární proces konverze |
| Spunbond PP | 10-150 gsm | 5-80 N/m | Laminování hygienických výrobků, lékařské zpracování |
| Meltblown PP | 15-60 gsm | 3-20 N/m | Laminování filtračních médií, výroba masek |
| Spunlaced (hydroentanglovaný) | 30-120 gsm | 10-60 N/m | Konverze vlhčených ubrousků, lékařské ubrousky |
| Vpichované | 100-800 gsm | 50-300 N/m | Řezání geotextilie, zpracování automobilové plsti |
| Tepelně lepené | 15-100 gsm | 8-50 N/m | Hygienická přeměna vrchní vrstvy, filtrace |
Rozsahy základní hmotnosti a napětí jsou založeny na INDA Nonwovens Converting Technology Primer, 2020 a specifikacích průmyslových procesů.
Řezání – proces řezání široké hlavní role materiálu na několik užších rolí současně – je velkoobjemová aplikace pro rotační odvíječe napříč průmyslem zpracovávajícím pásky, fólie a fólie. Hlavní válec (také nazývaný mlecí válec nebo jumbo válec) je namontován na rotačním odvíječi a vede se přes řezací stroj, který používá buď žiletky, nůžky nařezané na nůžky, nebo metody rýhování k rozdělení pásu na jednotlivé šířky řezu, které se současně převíjejí na samostatná jádra.
Linky řezacího a navíjecího stroje pracují rychlostí 300 až 1 200 metrů za minutu pro řezání fólií a fólií, s napětím pásu, které musí být udržováno v úzkých tolerancích, aby byla zajištěna rovnoměrná šířka řezu a čisté řezy se čtvercovými hranami. Kolísání tahu během řezání způsobuje, že pás se pohybuje příčně mezi nožovými stanicemi, čímž dochází ke kolísání šířky řezu - závada, která způsobuje problémy s odvíjením ve vlastním zpracovatelském zařízení zákazníka za ním.
Technické řezání pásky – přeměna hlavních rolí pásky citlivé na tlak, oboustranné pásky a pěnové pásky – přidává komplikaci povrchů pásů potažených lepidlem. Lepidlo vytváří zvýšené tření o vodítka a válečky, což může způsobit špičky napětí, pokud odvíječ nemůže rychle kompenzovat. Odvíječe pásky jsou proto typicky vybaveny bezkontaktní systémy měření napětí které detekují napětí bez přidání jakéhokoli tření nebo odporu z kontaktu senzoru s povrchem pásu citlivého na lepidlo.
Zdroj: Converting Magazine, Slitter-Rewinder Technology Overview, 2022.
Nepřetržitý tisk formulářů – výroba vícedílných obchodních formulářů, adresných zásilek, transakčních dokumentů a digitálního tisku na vyžádání – využívá kotoučové ofsetové, digitální inkoustové nebo elektrofotografické stroje, které vyžadují přesné řízení napětí pásu papíru v celé tiskové zóně. Komerční kotoučové ofsetové stroje tisknou noviny, časopisy a komerční tisk při rychlostech 600 až 900 stop za minutu (180 až 275 m/min) používejte rotační odvíječe, které musí zvládat role novinového papíru, křídového papíru a superkalandrovaného papíru o hmotnosti až 1 200 kg a měří 1 500 mm v průměru (zdroj: Printing Industries of America, Web Offset Technology Guide, 2020).
Digitální inkoustové kotoučové stroje – stále důležitější kategorie aplikací – pracují při rychlostech 100 až 300 m/min na papírových pásech šířky 300 až 800 mm, tisknou proměnná data v rozlišení 600 až 1 200 dpi. Při těchto usneseních kolísání napětí pásu o více než 3 až 5 % vytváří viditelné pruhy v plných oblastech tisku, protože změna napětí okamžitě mění rychlost pásu v tiskové zóně, což způsobuje, že se umístění kapky inkoustové tiskárny posune o zlomek milimetru vzhledem k zamýšlené poloze. Rotační odvíječ musí dodávat pás stabilní v tahu do tiskové zóny stálou rychlostí, aby byla zachována přesnost umístění kapek, kterou digitální tisk s vysokým rozlišením vyžaduje.
Použití zařízení pro tisk novin dvouhřídelové horizontální rotační odvíječe s automatizovanými systémy nakládání rolí -- vysoká propustnost role novinového lisu (jedna výměna role každých 15 až 25 minut při plné rychlosti) činí z jakéhokoli procesu ruční výměny role ve výrobě překážku. Automatizované rolovací vozy a trnové nakladače integrované s rotačním odvíječem zkracují dobu výměny role ze 4 na 5 minut (manuálně) na pod 90 sekund pro sekvenci letmého spoje (zdroj: WAN-IFRA, World Newspaper Technical Report, 2021).
Pokročilé výrobní aplikace pro rotační odvíječe zahrnují řezání a potahování elektrod pro výrobu lithium-iontových baterií a zpracování fotovoltaických (PV) spodních fólií a zapouzdřovacích materiálů při výrobě solárních panelů. Ty patří mezi technicky nejnáročnější odvíjecí aplikace, protože substráty mají extrémně úzké rozměrové tolerance a přeměněné produkty mají vysoké jednotkové hodnoty, které činí ztráty šrotu velmi nákladnými.
Při výrobě elektrod pro lithium-iontové baterie jsou anodové a katodové fólie - měděná fólie (tloušťka 8 až 12 mikronů) pro anodu a hliníková fólie (10 až 20 mikronů) pro katodu, obě potažené aktivními materiály - rozřezány ze širokých hlavních rolí na úzké elektrodové pásy a navinuty do článků. Měděná fólie používaná při výrobě anody je tak tenká, že napětí pásu musí být regulováno v rozmezí plus nebo mínus 1 N/m aby se zabránilo roztažení, které by změnilo rozměry elektrody a ovlivnilo kapacitu článku. Rotační odvíječe při řezání elektrod jsou vybaveny ultracitlivými systémy snímačů zatížení a jsou provozovány v prostředí čisté suché místnosti (rosný bod pod -40 °C), aby se zabránilo absorpci vlhkosti hygroskopickými materiály elektrod (zdroj: Journal of Power Sources, Battery Manufacturing Process Overview, 2021;506:230186).
Konverze PV zadní vrstvy – řezání a laminování vícevrstvých polymerových fólií, které chrání zadní stranu solárních modulů – vyžaduje manipulační materiály o šířce 1 000 až 1 300 mm a průměry válců do 1000 mm při rychlostech pásu 20 až 50 m/min. Požadavky na odolnost fotovoltaických fólií ve venkovním prostředí (životnost 25 let) znamenají, že jakákoliv povrchová vada způsobená během přeměny – škrábnutí od vodícího válečku, tahová vráska vtlačená během převíjení – představuje dlouhodobý problém spolehlivosti. Rotační odvíječe v této aplikaci používají ultra hladké eloxované hliníkové nebo pochromované válce a udržují nízké napětí pásu, aby se minimalizoval povrchový kontaktní tlak.
Tkané a pletené látky – od oděvních textilií až po technické materiály, jako je aramidová výztužná tkanina, tkanina ze skleněných vláken a prepreg z uhlíkových vláken – vyžadují rotační odvíječe v procesech zahrnujících tisk tkanin, potahování, laminování a řezání. Manipulace s textilním pásem se liší od použití papíru a fólie v několika důležitých ohledech, které ovlivňují požadavky na design odvíječe:
Prepreg z uhlíkových vláken – vysoce hodnotný materiál používaný v leteckých a automobilových konstrukčních součástech – představuje nejnáročnější aplikaci na odvíjení textilu. Předimpregnované role musí být odvíjeny při teplotách 15 až 20 stupňů C (udržované krytem s řízenou teplotou kolem válcovací stolice) a při velmi nízkém napětí, aby se zabránilo poškození vláken. Zlomené uhlíkové vlákno v prepregové vrstvě vytváří koncentraci napětí ve vytvrzeném kompozitním dílu, které může způsobit strukturální selhání při zatížení – díky čemuž je přesnost regulace napětí přímou záležitostí bezpečnosti produktu, spíše než pouhým měřítkem kvality.
Ne všechny rotační odvíječe mají stejnou konfiguraci. Volba architektury odvíječe – jednoduchá hřídel, dvojitá hřídel, věžička nebo horizontální versus vertikální orientace – je určena specifickými požadavky každé aplikace:
| Konfigurace | Metoda změny role | Nejlepší aplikace | Klíčová výhoda |
| Jednohřídelový (konzolový) | Ruční nebo automatické zastavení a naložení | Nízkorychlostní konverze, aplikace velkých rolí, prostředí čistých prostor | Jednoduchá, pevná konstrukce; snadné čištění; pojme velmi těžké role |
| Dvouhřídelová (dvě stanice) | Pololetový spoj nebo plný letmý spoj | Tisk etiket, řezání fólie, flexibilní balení | Předběžně vložte novou roli během provozu; letmý spoj eliminuje zastavení výroby |
| Věž (otočné rameno) | Automatické letmé spojování při plné rychlosti | Vysokorychlostní tisk novin, hedvábného papíru, nekonečných forem | Plně automatická výměna role; nejvyšší produktivita; minimální zásah obsluhy |
| Horizontální montáž na podlahu | Role naložená z úrovně podlahy vysokozdvižným vozíkem nebo AGV | Vložka z vlnité lepenky, těžké role z netkané textilie | Nízká nakládací výška; kompatibilní se standardní manipulací s rostlinným materiálem |
| Nad hlavou (vyvýšené) | Role naložená z mostového jeřábu | Velmi těžké hedvábné jumbo role, široké role tkané látky | Uvolňuje podlahovou plochu; zatížitelné jeřábem; vyhovuje zařízením s vysokými regály |
Popisy konfigurací založené na průmyslových standardních návrzích, jak je zdokumentováno v TAPPI TIP 0404-20 a Converting Magazine Technical Reference, 2022.
Výběr správného rotačního odvíječe pro konkrétní aplikaci vyžaduje vyhodnocení šesti technických parametrů, které určují, zda zařízení splní procesní požadavky zamýšlené konverzní linky:
naše Rotační odvíječ je k dispozici v konfiguracích pokrývajících celý rozsah těchto požadavků – od jednohřídelových modelů s ručním zatížením pro nízkorychlostní speciální přestavbu až po plně automatizované konstrukce věží s možností letmého spoje pro vysokorychlostní kontinuální výrobní linky. K dispozici je technická podpora pro přizpůsobení správné konfigurace a specifikace ovládání vašemu konkrétnímu materiálu webu, požadavkům na napětí a cílům rychlosti výroby.
Kontaktujte nás
Doporučené produkty
Pojďme dovnitř
Dotek
Yitong Environmental Technology (Nantong) Co., Ltd je výrobce specializující se na impregnační zařízení.
Kontaktujte nás
Phone: +86-19555016088
Email: [email protected]
Add：Jižně od Haiyan Road, západně od Nanhai Road, Tongzhou Bay Yangtze River-Sea Joint Development Demonstration Zone, Jiangsu, Čína
