Powtarzalne pozycjonowanie wstęgi dzięki mechanicznie regulowanemu wałkowi rozprężnemu dla przemysłu spożywczego.

Jak niestandardowa modyfikacja standardowego wałka rozprężnego umożliwia precyzyjną regulację pozycji wstęgi bezpośrednio na napiętej roli, mechanicznie i z odczytywalną wartością zadaną.

Ciężka rola materiału spoczywa na wałku rozprężnym, jest pneumatycznie napięta i znajduje się kilka milimetrów za daleko w lewo. Już wstępne pozycjonowanie za pomocą linijki rzadko jest dokładne co do milimetra, a ręczna korekta staje się skomplikowana ze względu na ciężar.

W maszynach pakujących do żywności dokładne położenie osiowe rozwijanej wstęgi folii decyduje o wyniku kolejnego procesu. Obraz druku, zgrzew i krawędź cięcia zależą od milimetrów, a nawet niewielkie przesunięcia prowadzą do braków na początku każdej roli.

Producent maszyn z branży opakowaniowej zwrócił się do IBD Wickeltechnik z dokładnie takim zadaniem: stanowisko odwijania maszyny w sektorze spożywczym miało być tak zaprojektowane, aby operator mógł powtarzalnie ustawić pozycję wstęgi do wartości zadanej po każdej zmianie roli, bez użycia narzędzi, bez czujników i bez ponownego luzowania roli.

Systemy przewodników internetowych: oczywista odpowiedź, która tu nie pasuje

Zwykłym standardowym rozwiązaniem byłby wstępnie zainstalowany system przewodników internetowych. W tym zastosowaniu jest on nieodpowiedni z dwóch powodów. Po pierwsze, ciągła regulacja za pomocą czujników jest przewymiarowana w stosunku do rzeczywistego zadania. Po drugie, co w sektorze spożywczym często ma większe znaczenie, każdy dodatkowy czujnik, okablowanie i elektronika sterująca w obszarze rozpryskowym maszyny stwarza problem konstrukcyjny: urządzenia do pakowania żywności są codziennie czyszczone na mokro. To, co nie jest odporne na mycie, generuje koszty projektowania, wysiłku i certyfikacji.

Przesuwanie pod napięciem, odczyt na liczniku

Podstawą był swobodnie łożyskowany wałek do zwijania serii PSW-F z profilem aluminiowym i osiowym doprowadzeniem powietrza przez czop łożyskowy. Standardowo korpus wałka jest mocno osadzony na czopach łożyskowych. Do tego zastosowania wałek został wykonany w specjalnej wersji z osiowo przesuwnym korpusem, który można przesuwać nawet wtedy, gdy rola jest już napięta. To jest kluczowy punkt konstrukcyjny: mechanizm regulacji odciąża operatora i zamienia niemożliwe ręczne przesuwanie ciężkiej roli w ruch obrotowy na czole wałka.

W przypadku tego zastosowania regulacja czołowa została wyposażona w mechaniczny licznik. Na drodze przesuwu 15 mm można płynnie regulować osiowe położenie napiętej roli, a licznik wyświetla je bezpośrednio jako wartość liczbową.

Mechanicznie, ponieważ wymaga tego zastosowanie

Mechanizm regulacji działa czysto mechanicznie, bez czujników, bez okablowania, bez zasilania. To nie tylko kwestia kosztów. W maszynach do pakowania żywności, które są codziennie czyszczone na mokro, wszystko, co nie jest odporne na mycie, ma trudne zadanie.

Zadanie regulacji czy zadanie ustawienia?

Podstawowa kwestia leży w rozróżnieniu między zadaniami regulacji a zadaniami ustawienia. System przewodników internetowych ma sens, gdy położenie wstęgi zmienia się podczas cyklu produkcyjnego i wymaga ciągłej korekty. Natomiast na odwijaku pozycja jest ustawiana raz na zmianę roli i pozostaje stabilna. Potrzebna jest tu nie regulacja, lecz powtarzalne ustawienie w stanie napiętym.

Jak użytkownicy radzą sobie bez tej możliwości, widać w każdym warsztacie. Wstępne pozycjonowanie za pomocą linijki nigdy nie jest dokładne co do milimetra, a ciężkiej, napiętej roli nie da się już ręcznie przesunąć w celu skorygowania znanego odchylenia o kilka milimetrów. Kto nie chce zaakceptować przesunięcia, luzuje wałek, przesuwa, ponownie napina i powtarza to tak długo, aż będzie pasować. Nasz wałek rozprężny z licznikiem rozwiązuje to inaczej. Wstęga, która biegnie 3 mm za daleko w lewo, jest dokładnie korygowana w stanie napiętym za pomocą trzech kresek na liczniku.

Dennis Upmann, Konstrukcja w IBD Wickeltechnik:

„System przewodników internetowych jest dla wielu zadań odwijania przesadą, a w sektorze spożywczym często nawet niewłaściwym narzędziem konstrukcyjnym. Większość operatorów nie potrzebuje ciągłej regulacji, lecz możliwości powtarzalnego ustawienia napiętej roli bez ponownego luzowania. Właśnie do tego służy regulacja czołowa, a licznik zamienia obracanie pokrętła w wartość na skali.”

Praktyczne korzyści

Korzyści są dwupoziomowe. Po pierwsze, eliminuje się luzowanie i ponowne napinanie, które w przeciwnym razie byłyby konieczne, aby przywrócić zbyt przesuniętą rolę do właściwej pozycji. Po drugie, eliminuje się tolerowany materiał rozruchowy, ponieważ pozycja jest prawidłowa już od pierwszego metra. Przy kilku zmianach roli na zmianę, oba efekty sumują się, prowadząc do zauważalnie mniejszych przestojów i mniejszej ilości braków.

Możliwość zastosowania w innych procesach konwersji

Zasada ta może być przeniesiona na praktycznie każdy ręcznie obsługiwany regulator w procesie konwersji. Wszędzie tam, gdzie pozycja jest ustawiana raz na zmianę roli i pozostaje stabilna, odczytywalna mechaniczna skala jest konstrukcyjnie i ekonomicznie lepsza od elektronicznej regulacji. Warunkiem jest, aby regulacja w stanie napiętej roli była w ogóle możliwa. Właśnie to zapewnia korpus wałka pod licznikiem.