Vprašanje se sliši preprosto, vendar je odgovor odvisen od fizike, o kateri večina ljudi, ki kupujejo časopise, nikoli ne govori. AStroj za oblikovanje ravnih papirnih palicima enako osnovno idejo kot stroj za oblikovanje ukrivljenih papirnatih palic. Vsi uporabljajo spiralni ovijalni trak in lepilo, da se zlepijo pod napetostjo. Potem so ga razrezali po dolgem. Toda oblika poti oblikovanja spremeni skoraj vse merljive podrobnosti proizvodnje. To vključuje širjenje napetosti tuljave, enakomernost debeline stene, dostop do trna in največjo linearno hitrost, ki jo stroj lahko vzdržuje, preden papirna cev izgubi trdnost oblike.
Tukaj je pogled na to, kaj posamezna nastavitev v resnici naredi za papir, kje deluje najbolje in katera opravila vas prisilijo, da izberete vrsto, ne le eno.
Kaj pravzaprav opisujeta "ravna" in "ukrivljena".
Pri izdelavi papirnatih palic se ime nanaša na sedeči položaj kalupne palice glede na podajalno pot papirnega traku.
Na stroju z gosenicami je podajalna palica ravna ali skoraj ravna. Na enem koncu traku je bil zvitek. Pod nadzorovano napetostjo se spiralno ovije okrog palice. Oblikovana cev nato pride ven v isti ravni črti na skrajnem koncu. Celotno območje oblikovanja - od traku do reza - sledi ravni črti.
Pri stroju z ukrivljeno potjo (ukrivljeni ali poševni-vodilni tip) sta dovodni trak in os palice pod fiksnim kotom. Ponavadi je 30-60 stopinj. Tako mora trak spremeniti smer, ko se približuje točki kodranja. Oblikovana cev se zvije pod kotom glede na dovod.
Razlika v obliki se sliši majhna. Ima pa tudi velik vpliv.
Napetost navijanja: kjer se fizika razhaja
Napetost navijanja je najpomembnejša težava pri oblikovanju spiralnih papirnatih cevi. Če je napetost prenizka, se bo cev zrušila. Če je previsoko, se notranje plasti papirja strgajo in prekrivajo. Palica za liziko ali slamico, običajno s premerom 4–8 mm, ima ciljno območje napetosti približno 2–8 N za 60 približno 2–8 N. gsm papirni trak. ISO 9073-3:2020 podaja metodo raztezanja papirnih trakov v tem razponu debeline.
V ravni-nastavitvi trak potuje v ravni črti do točke navijanja. Spremembe napetosti-od teže tuljave do debeline traku ali nihanja navora motorja-gredo naravnost do točke navijanja, brez vmesne spremembe oblike. Povezava med zavorno napetostjo na sprostitvenem valju in napetostjo na drogu je skoraj linearna in jo je enostavno predvideti. Ta predvidljivost omogoča stroju za oblikovanje ravnih papirnih palic, da deluje pri enakomernih hitrostih linije 150–400 m/min brez stalnega nihanja napetosti. Morate pa prilagoditi zavorne pravice (Soroka, 2009).
Pri upogibnem stroju je treba trak upogniti okoli odseka vodilne tirnice, preden doseže palico. To poveča učinek trenja-kolesa. Napetost na točki navijanja je enaka e ^ (mu) dovodne napetosti. Tu je mion število tornih točk na površini vodilne tirnice, polmer kota (Eytelweinova enačba capstan, citirana v Hamrock, Schmid & Jacobson, 2004). Napetost 45?? vodilo je približno 1,11-krat višje pri mionu=0.15 (premazano vodilo v primerjavi s 70 g/m2 papirjem). Ta učinek je majhen, ko je stroj stabilen, vendar postane večji, ko pospeši in upočasni. Takrat vztrajnost za kratek čas spremeni pravi mion. Ta vrsta okvare se skoraj nikoli ne pojavi pri ravni-proizvodnji, ko so vse druge nastavitve enake.
Geometrija trna in enakomernost-debeline stene
Palica določa velikost notranje luknje končne palice. Na gosenicah je palica dolga, statična jeklena palica (ali votla cev za hlajenje vode v hitri liniji). Poteka po celotnem vijugastem območju in običajno 600–1200 mm. Papir se oblikuje in pade stran od prostega konca palice.
Ker je palica ravna in je vijugasta pot ravna črta, kot nagiba vijačnice-kot, pod katerim trak obdaja palico-ostane enak po vsej dolžini oblikovanja. Enakomerni korak pomeni enakomerno širino prekrivanja plasti. To zagotavlja stabilno debelino stene. Merjenje končne debeline cevi s TAPPI T411 pri ravni -proizvodnji običajno kaže variacijo pod 3 % v dolžini cevi.
Pri upogibnem stroju sprememba smeri vodila povzroči nekoliko bolj neenakomeren pristopni kot zunanjega sloja kot notranji sloj. Ta neenakost je minimalna-običajno je 1-3 stopinjska razlika v dejanskem ovijalnem kotu med proksimalnim in distalnim robom traku, vendar povzroči opazno razliko v širini prekrivanja okoli kroga cevi. Pri palčkah za lizike ali tulcih za vatirano palčko je pomembna okroglost prereza (lizika mora biti primerna za kalupe ali glave za palčke) ter spreminjanje debeline oboda stene. Za papirnate slamice, skrite v izdelku, ni pomembno.
Dostop do trna in čas menjave
Vsak oblikovalni stroj, ki deluje z drugačnimi premeri palic, bo moral zamenjati palico. To je velika stvar, ko so strelci postavljeni v resničnem svetu.
Na linearnem stroju potegnete palico naravnost z enega konca območja navijanja. Delo ne zahteva odmora od mentorstva. Ni ga treba ponovno -vleči skozi upognjene vodilne tirnice, niti ga ni treba ponovno -navijati. Usposobljen delavec zamenja drog v ravni črti v 8–15 minutah. TAPPI T556 podaja splošno številko časa namestitve za stroje za cevi, vendar se dejanski čas razlikuje glede na vrsto stroja.
V upogibnem stroju je palica pritrjena pod določenim kotom glede na količino podajanja. Če ga želite odstraniti, morate najprej očistiti vodilni sklop. Če ga želite namestiti nazaj, morate ponastaviti kot, pod katerim se vodilna palica upogne, da se ujema z novim premerom palice. To je zato, ker se optimalna oblika upogiba spreminja s premerom cevi. Menjalni čas za krivca je 20–45 minut za pomožnega. Dodatni izpadi od 15 do 30 minut na izmeno so dodani na proizvodnih lokacijah, kjer se premer premera dnevno spreminja, kot so mešana naročila za stebla s premerom od 6 mm do 12 mm.
Hitrost in izhodna zmogljivost
Stroji za vlivanje ravnih papirnatih palic z enojno tuljavno glavo običajno delujejo v kalupnih ceveh s hitrostjo 150–400 m/min. To omogoča rezanje približno 2.500–8.000 končnih palic z dolžino 60 mm na minuto. Hitri, zajetni modeli z dvema ali štirimi vzporednimi palicami na okvirju lahko presežejo 15.000 kosov na minuto.
Upogibni stroji so zaradi omejitve napetosti vitla, kot smo že omenili, na splošno ocenjeni na 80–250 m/min. Problem napetosti pri visoki hitrosti določa njihovo dejansko mejo. Ta vrzel v hitrosti je ključni poslovni dejavnik za zelo veliko osnovno proizvodnjo slamic-, kot so gostinska dela, ki naročajo na desetine milijonov slamic.
Pri debelo{0}}stenskem delu (3 do 5 slojev je potrebnih za debelino stene nad 0,6 mm) je hitrost neposredne namestitve veliko manjša. Za več-slojno navijanje je potrebnih več postaj za podajanje papirja. Na ravnalniku je za vsak nov kos traku potrebna daljša površina oblikovanja. Zaradi tega je stroj večji. Pri upogibnem stroju je večja verjetnost, da se bodo manjše oblike prilagodile večjemu vstopnemu kotu v manjših prostorih. Za debel{10}}industrijske papirnate cevi-namesto palic-je navijanje vijugaste poti običajno boljša možnost. To je zato, ker so prostorske omejitve pomembnejše od zahtev glede hitrosti (Twede & Selke, 2005).
Odrezan-mehanizem in končna-kakovost obraza
Obe vrsti strojev uporabljata enega od dveh načinov prirezovanja. Eno je vrtljivo diskasto rezilo, ki se uporablja za rezanje premikajočih se cevi. Drugo je gosenica, ki med rezanjem sledi dolžini cevi. Kakovost konca-kvadrat reza in ali je prišlo do strganja-je v veliki meri odvisno od ostrine rezila in razmerja hitrosti. Ni pomembno, ali je pot ravna ali ovinkasta.
To je prava razlika. Enota za prirezovanje se nahaja na koncu poti cevi na membrani. To olajša dodajanje druge rezalne postaje, tako da sta obe dolžini hkrati. Na benderju cev pride ven pod kotom. Če želite liniji dodati drugo rezalno postajo, morate dodati raven del cevi med navijanjem in rezanjem.
Za opravila, ki zahtevajo natančne inverzije ali diagonale-, kot so medicinske šobe, gredi vatirane palčke in mešalniki za kavo-lahko dodate sekundarno postajo za posnemanje robov na skrajnem koncu obeh naprav. V tem koraku nobena vrsta nima prednosti-na podlagi oblike.
Ujemanje aplikacij: kateri format kam sodi
Pravi tip stroja izhaja iz tega, kar morate narediti, ne iz splošnih preferenc.
Ravni vlaki so običajna izbira za:
- Papirnate slamice (premer 4–12 mm, velika porcija)
- Lizike in čokoladice (3–6 mm, napačna velikost, morajo ustrezati kalupu)
- Steblo vatirane palčke (2,5–3,5 mm, okroglost je pomembna za namestitev glave palčke)
- Medicinski aplikatorji (ravna-palica, ki jo je treba izvleči, preprosta čistilna oblika olajša proizvodnjo čistih prostorov)
Stroji z ukrivljeno-potjo so boljši za:
- Debele{0}}papirnate cevi, ko je prostora malo
- Majhna do srednje velika proizvodnja z malo spremembami premera
- Dela, pri katerih prilagodljiv kot izhoda cevi omogoča lažjo povezavo z večjo proizvodno linijo
Srednje{0}}velika delovna mesta-, kot je 100 do 300 milijonov slamic velikosti 6 do 8 milimetrov na leto-, niso pomembna. Za te je primerna katera koli vrsta. Naslednje izbire so, kako dobro delavci poznajo stroj, ali so deli na voljo in koliko stane stroj.
Opomba o nanosu lepila
Oba modela uporabljata dekstrin-na vodni osnovi ali lepilo PVA na območjih, kjer se trak prekriva. Sistem lepila ni odvisen od oblike kodra, ampak je čas sušenja lepila odvisen od oblike kodra. Pri 350 mph cev za oblikovanje zapusti območje navijanja v približno 0,1 do 0,2 sekunde. Če lepilo ni dovolj strjeno, da prepreči odpiranje cevi na tej točki, se bo cev zlomila na žagi. To težavo lahko rešite tako, da nadzirate debelino lepila (običajno 2000 do 20 mps, ISO 2555 stopinj C) in temperaturo linije. Pri ukrivljenih strojih z nizko{16}}hitrostjo dlje kot ostane cev na palici, daljši čas sušenja ima lepilo. To je resnična prednost počasnega sušenja lepila v hladnih okoljih.
Povzetek
Izbira-stroja za vlivanje v palico z ravnim prehodom in stroja za vlivanje v palico z upognjenim papirjem ni vedno boljša. Stroj za oblikovanje ravnih papirnih palic ima večjo zmogljivost, enakomernejšo debelino stene, hitrejšo spremembo hitrosti palice in stabilnejšo napetost navijanja v celotnem območju hitrosti. Te prednosti so ključne za množično-proizvodnjo slamnikov in čokoladic. Ukrivljena pot je nastavljena tako, da vam zagotovi manjšo velikost in manjšo konično napetost v prtljažniku. Te so pomembne za debelo{6}}cevi, nizko-proizvodnjo in kompaktne postavitve proizvodnih tal.
Za vse postopke v stiku z živili, ki zahtevajo majhno napako premera in visoko zmogljivost, je ravni-tehnični standard. Za vse ostalo je lahko zadnja beseda oblika stavbe.
Reference
- ISO 9073-3:2020.Tekstil - Preskusne metode za netkane materiale - 3. del: Določanje natezne trdnosti in raztezka. ISO.
- TAPPI T411 om-15.Debelina (kaliper) papirja, kartona in kombinirane lepenke. TAPPI.
- TAPPI T556 pm-12.Postopki za ugotavljanje primernosti opreme za izdelavo papirja za različne vrste papirja. TAPPI.
- ISO 2555:2018.Umetne mase - Smole v tekočem stanju ali kot emulzije ali disperzije - Določanje navidezne viskoznosti z Brookfieldovo preskusno metodo. ISO.
- Hamrock, BJ, Schmid, SR & Jacobson, BO (2004).Osnove mazanja s tekočim filmom(2. izdaja). Marcel Dekker. (Enačba Capstan, poglavje 12.)
- Soroka, W. (2009).Osnove tehnologije pakiranja(4. izdaja). Inštitut strokovnjakov za embalažo.
- Twede, D. & Selke, S. (2005).Škatle, zaboji in valovita lepenka: priročnik o tehnologiji pakiranja papirja in lesa. Publikacije DEStech.
- Paine, FA (1991).Priročnik za uporabo embalaže. Blackie Academic.
- Hanlon, JF, Kelsey, RJ & Forcinio, HE (1998).Handbook of Package Engineering(3. izdaja). CRC Press.
- Robertson, GL (2013).Embalaža živil: načela in praksa(3. izdaja). CRC Press.
- ISO 534:2011.Papir in karton - Določanje debeline, gostote in specifične prostornine. ISO.
- ASTM D2290-19.Standardna preskusna metoda za navidezno obročasto natezno trdnost plastične ali ojačane plastične cevi z metodo razdeljenega diska. (Navedeno za metodologijo hoop-napetosti, ki se uporablja za preskušanje strukture papirnatih cevi.) ASTM International.