328
SPECIÁLNÍ POSTUPY
9. SPECIÁLNÍ POSTUPY Pøedcházející kapitoly se zabývaly technickými postupy a jejich principy, jimiž se papír a lepenka zpracovávají na polotovary a hotové výrobky. Tyto postupy se provádìjí na jednoduchých nebo na kombinovaných strojích a na automatických výrobních linkách. Stroje zpracovávají papíry a lepenky buï z kotouèù, nebo z archù. V sestavì technologických postupù na tìchto strojích jsou rovnìž mechanizovány zpùsoby nakládání a vykládání archù a pøíøezù, pøípadnì hotových výrobkù. Rùznì jsou øešeny zpùsoby odvíjení a navíjení papíru a lepenky. Pøi zpracování pásových materiálù se papír a lepenka namáhají v tahu, dopravují se od jednoho postupu k druhému, tøením s dopravními mechanismy jsou brzdìny. Rùzné jevy a vlivy, které se u tìchto zpùsobù vyskytují, mají fyzikální zákonitosti, stejnì jako základní zpracovatelné postupy, a mají vliv na vlastní èinnost strojù, podmiòují jejich výkony, kvalitu zpracování a zpracovatelnost materiálù na nich. Tyto zpùsoby a jevy jsou øazeny do skupiny speciálních postupù, která je nedílnou souèástí technologie zpracování papíru a lepenky. Speciální postupy jsou velmi èlenité a rùznorodé podle rùzných druhù, tvarù a vlastností zpracovávaných materiálù i podle rùzných funkèních principù zpracovatelských strojù. Rozvoj výrobní techniky pøináší neustále nové zpùsoby a rùzná zdokonalení, o kterých nelze v celém rozsahu pojednat.
9.1. ODVÍJENÍ A NAVÍJENÍ KOTOUÈOVÝCH MATERIÁLÙ U strojù, které zpracovávají papír nebo lepenku z kotouèù na archy, pøíøezy, nebo i na hotové výrobky se používají odvíjecí zaøízení. Stroje na potiskování nebo zušlechování papíru, kartonù nebo lepenky, jakož i stroje na øezání kotouèù na kotouèe menších šíøek, nebo na kotouèky, používají odvíjecí a navíjecí zaøízení.
Odvíjení pásových materiálù z kotouèù Odvíjecí zaøízení je základní èástí každého stroje, který zpracovává materiály z kotouèù v rùzných pracovních šíøkách a v rùzných prùmìrech. Kotouèe jsou navinuty na dutinkách s vnitøním prùmìrem, u papíru zpravidla 70 mm a u lepenek 150 mm. Pro potøebné výpoèty délky navinutých pásù v kotouèi se vychází z prùmìru kotouèe, a vnìjšího prùmìru dutinky na níž je navinut. (viz. tabulka 6.) Odvíjecí zaøízení se používá u strojù na øezání archù z kotouèù, pøi výrobì slepované a vlnité lepenky, u zušlechovacích a tiskových strojù, u kombinovaných strojù na potisk a vysekávání lepenek, u strojù na výrobu sáèkù, tašek, pytlù, obálek, pøi vinutí trubic a dalších. Princip odvíjení materiálu z kotouèe je zjednodušenì znázornìn na obr. 267. Z kotouèe upnutého na odvíjecím stojanu je pás odvíjen tahem tažných válcù.
ODVÍJENÍ A NAVÍJENÍ
329
Prùbìh tohoto postupu je ovlivnìn: - odvíjeným kotouèem - jeho geometrií a zmìnami v délce návinu pøi odvíjení, èasem odvinutí zásoby pásu, - odvíjeným pásem - rychlostí jeho posuvu, tahového pnutí, prùtažností, - odvíjecím zaøízením - poètem otáèek, brzdící silou, nosností a èasem potøebným na výmìnu kotouèe, - tažnými válci - tažnou silou, pøesností vedení. Pøi odvíjení pásu z kotouèe je nutné upravovat jeho tažné napìtí, které je ovlivòováno zmìnami v uvedených podmínkách odvíjení pásu z kotouèe.
1
3
4
2 3
2
1
Obr. 267
Obr. 268
Obr.267 Odvíjení pásu z kotouèe 1 - Odvíjecí stojan, 2 - odvíjený kotouè, 3 - odvíjený pás, 4 - tažné válce Obr. 268 Jednoduché znázornìní funkce vypínacího válce 1 - kotouè, 2 - vypínací válec, 3 - pásová brzda Pøi odvíjení pásu z kotouèe se kotouè zbrzïuje, èímž se zmenšuje rychlost jeho odvíjení v závislosti na rychlosti otáèení tažných válcù, které vedou pás k dalšímu zpracování. Zbrzïování musí být úmìrnì k protažení odvíjeného pásu, èímž vzniká potøebné jeho tažné napìtí. Brzdìní se provádí buï na obvodì kotouèe (obvodovým brzdìním), nebo na høídeli tøecími spojkami s brzdícími lamelami , nebo i brzdícími motory, které diferencovanou frekvencí otáèek vytváøejí potøebné tažné napìtí nejen pøi chodu stroje, ale i pøi jeho zastavení (zpìtnými otáèkami). Zjednodušený princip vztahu pnutí odvíjeného pásu k míøe brzdìní obvodové rychlosti znázoròuje obrázek 268. Tento zpùsob se používal u starších typù strojù a zpùsob regulace tahù odvíjeného pásu pomocí vypínacího válce se používá i u novìjších strojù. (Válec se v bìžné mluvì nesprávnì nazývá "taneèní válec" - nejen proto, že soustavnì mìní svoji polohu, èímž reguluje pnutí odvíjeného pásu, ale také nesprávnými pøeklady z cizích jazykù).
330
SPECIÁLNÍ POSTUPY
Zbrzïováním na høídeli lze zvìtšovat nebo zmenšovat tažné napìtí odvíjeného pásu, které mìní polohu vypínacího válce v zásobní smyèce obr. 268a. Tažné napìtí pøenáší sílu na páku, která ovládá pásovou brzdu høídele odvíjeného kotouèe a zbrzïuje, nebo uvolòuje rychlost odvíjení.
Obr. 268a Zmìna polohy vypínacího válce podle tažného napìtí odvíjeného pásu Tím se dosahuje rovnomìrného odvíjení a zachování pevného návinu až do poslední odvíjené vrstvy. Tento základní princip se v novìjší technologii øeší rùznými variantami, pøi kterých se využívají mechanické, elektromagnetické a pneumatické zpùsoby brzdìní a mechanické nebo, elektronické zpùsoby jejich ovládání. U bezhøídelových odvíjecích stojanù se obvodová rychlost odvíjeného kotouèe brzdí systémem upínání kotouèe do ramen. Pøi odvíjení je vedle regulace pnutí odvíjeného pásu dùležitá jeho pøesná stranová poloha. Ta musí být seøiditelná tak, aby odvíjený pás správnì nabíhal do zpracovatelského stroje. Nastavitelná musí být i pøesná horizontální poloha osy odvíjecího høídele (upnutého kotouèe) tj. poloha osy høídele k osám prvních tažných válcù. Ta se seøizuje odklonem os od paralelní polohy v pøípadì, že papír má pøi stranách rozdílné pnutí, které zpùsobuje problémy v dalším vedení a zpracování. To se stává u kotouèù papíru uskladnìných na èelech ve vlhèích prostøedcích. Pro odvíjení pásù z kotouèù se používají rùzné konstrukce odvíjecích stojanù. (obr. 269) Odvíjecí stojany nohou být vybaveny pro letmou výmìnu kotouèù bez zastavení stroje a to buï pøi zpomalené rychlosti, nebo i pøi plné rychlosti. Nový kotouè se uvádí do rotace tak, aby jeho obvodová rychlost byla shodná s rychlostí odvíjeného pásu. Pøi shodné rychlosti lze provést spojení pásu dovíjeného, s pásem nového kotouèe. Postup napojení nového kotouèe na dovíjený, znázoròuje obrázek è. 270.
ODVÍJENÍ A NAVÍJENÍ
a
331
b
d
c Obr. 269 Nìkteré typy odvíjecích stojanù a - odvíjení s regulací tahu vypínacím válcem, b - odvíjecí stojan s výkyvným ramenem, s hydraulickým zvedaèem, c, d - odvíjecí stojan s dvojitými otoènými rameny pro rychlejší výmìnu kotouèe
U strojù, kde se pracuje s širokými kotouèi, se dnes již bìžnì používají odvíjecí stojany bezhøídelové (obr. 271), jejichž ramena sevøou kotouè a upínací kužele zaklesnou do dutinkových otvorù. Sevøení ramen je motorizované. Z tìchto ramenových stojanù mùže být využito zaøízení pro letmou výmìnu kotouèe (obr. 272). Je založeno na principu vytvoøení dostateèné zásoby v pásu odvíjeného materiálu rozpínáním smyèkových válcù (20 - 40 bm). Pøi výmìnì kotouèe se spojuje odvíjený pás se zaèátkem pásu nového kotouèe pøi nastavení odvíjení rychlým slepením pomocí dvoustranné lepící pásky. Mezitím se odvíjí pás ze zásoby. Než se zásoba vyèerpá, je bez zastavení stroje napojen nový kotouè. Zpùsob se používá u kombinovaných strojù na výrobu vlnité lepenky, jejíchž provoz je závislý na plynulé èinnosti pìti až sedmi odvíjecích stojanù.
332
SPECIÁLNÍ POSTUPY
a
1
2
3
4
5
6
b
Obr. è. 270 Letmá výmìna kotouèe - znázornìní postupu 1 - odvíjení prvního kotouèe, 2 - nasazení druhého kotouèe, opatøeného oboustrannì lepicí páskou v místì budoucího slepu, 3 - pøetoèení ramen stolice tak, že první kotouè je na místì druhého kotouèe a druhý na místì prvního kotouèe, 4 - uvedení do rotace druhého kotouèe, 5 - mastavení pøítlaèného a dìlícího zaøízení, 6 - dokonèení odvinutí prvého kotouèe, pøítlak odvíjeného pásu na lepicí pásku a odøíznutí pásu prvního kotouèe, a - lepicí pásky, b - mìøiè obvodové rychlosti
ODVÍJENÍ A NAVÍJENÍ
333
A
B
75O
C
Obr. 271 Bezhøídelový odvíjecí stojan (dvouramenný) A - rozteè upínacích kuželù, urèující maximální šíøku kotouèe, B - mìnitelná rozteèná šíøka èel upínacích kuželù podle šíøe odvíjeného kotouèe, C - maximální polomìr odvíjeného kotouèe
a
b
c Obr. 272 Zaøízení pro letmou výmìnu kotouèe (splicer) a - vytvoøení zásoby v dráze odvíjeného pásu soustavou smyškových válcù, b - odvíjení pásu ze zásoby a slepení pásu odvinutého kotouèe se zaèátkem nového kotouèe pøi uvedení kotouèù do klidu, c - vytvoøení nové zásoby a pøíprava nového kotouèe
334
SPECIÁLNÍ POSTUPY
M
F M
VG M
1
1
1
2
3 F
R
M
rH
b
b1
b2
a
M
M
1
1
M
1
2
1
1
3
F
2
2
M M
2
b3
b4
M
c
d
e
M 1
1
2
2
2
2
M 2
M
f
1
1
M
M
3
M
g
h
i
Obr. 273 Rùzné zpùsoby navíjení kotouèù a) - pás navinutý v kotouèi R - polomìr kotouèe, F - síla tažného napìtí , rh - vnìjší prùmìr trubice, M - toèný moment pohonu, b) - pohon høídelem uloženým v navíjecím stojanu b1) - pohon pøítlakem rotujícího válce na obvodu navíjeného kotouèe, b2) - pohon pøítlakem rotujících øemenù, b3) - pohon rotujícím høídelem a rotujícím pøitlaèným válcem, b4) - pohon rotujícím høídelem a pøítlakem rotujících øemenù, 1 - navíjení kotouè, 2 - pøítlaèný pohánìný válec, 3 - pøítlaèné rotující øemeny, M - toèný moment pohonu, F - pøítlaèná síla c) - navíjení pohánìnou rotací proti pøítlaènému válci, d) - navíjení rotací pøítlakem pohánìného pøítlaèného válce, e) - navíjení pohánìným høídelem navíjecího a pøítlakem rotujícího válce, f) - navíjení pohánìným høídlem kotouèe proti nosným válcùm, g) - navíjení kotouèe pohánìnou rotací nosných válcù, h) - navíjení poháným høídelem kotouèe proti pohánìným rotujícím nosným válcùm, i) - navíjení proti pohánìným rotujícím øemenùm, 1 - navíjený kotouè, 2 - pøítlaèný a pohánìcí pøítlaèný válec, 3 - pohánìné rotující øemeny, M - toèný moment pohonu.
ODVÍJENÍ A NAVÍJENÍ
335
Navíjení
Navíjení pásových materiálù do kotouèù se provádí rùznými jednoduchými nebo kombinovanými zpùsoby pohonu navíjeného kotouèe. Pohání se buï høídel, na který se kotouè navíjí nebo je navíjený kotouè obvodovì pohánìn pøítlaèným válcem nebo pohánìcími øemeny. Jsou použity i kombinace tìchto zpùsobù. V takových pøípadech je navíjecí høídel uložen ve stojanu (obr. 273). Jsou používány zpùsoby, pøi nichž je navíjený kotouè pohánìn obvodovì pøítlaèným válcem, nosnými válci nebo nosnými øemeny, u nichž se mìní poloha uložení navíjecího høídele s rostoucím prùmìrem navíjeného kotouèe. Používají se rovnìž kombinace s pohonem navíjecího høídele. Kvalita navíjeného kotouèe se posuzuje vedle pøesného a pravidelného návinu - tvrdosti návinu. Tvrdost návinu je ovlivnìna : ! ! ! ! !
tažným napìtím pøi navíjení, pøítlaènou silou pøítlaèného válce, rozdíly v tloušce vinutého materiálu, v šíøce i v délce navíjeného pásu, povrchovými vlastnostmi navíjeného materiálu (hladkostí) , elektrostatickým nábojem
Kotouè se nejèastìji navíjí pøi konstantní rychlostí. Pøitom se musí pohybovat tažné napìtí v pøíslušných mezích, jejichž horní hranice je dána pevností v pøetržení zpracovaného pásu materiálu a spodní hranice požadovanou tvrdostí navíjeného kotouèe. Konstantní rychlost navíjeného kotouèe spolehlivì umožòují obvodové pohony navíjeného kotouèe, napø. na nosných válcích nebo øemenech. Tento zpùsob navíjení se používá pøi zpracování materiálù, které mají malou pevnost v tahu. Navíjení na høídel centrálním pohonem stroje se používá pøi velkých rychlostech navíjení a vyžaduje nároènìjší a nákladnìjší pohon. Pøi centrálním pohonu se musí poèítat s toèivým momentem M na navíjecím høídeli. V prùbìhu navíjení se mìní v závislosti na polomìru navíjeného kotouèe podle vztahu :
M = F.r kde M - toèivý moment, F - tažná síla navíjeného pásu, r - momentální polomìr navíjeného kotouèe. Maximální pøípustná tažná síla se odvozuje z tažného zatížení a z tržné délky, které jsou specifickými vlastnostmi materiálu a jsou zjistitelné na zkušebních pøístrojích. Pro praktické použití musí být tato hodnota nižší, zejména u prùtažných materiálù. Pøi tažném napìtí dochází k protažení pásu materiálu. Mìrné tažné síly Fb jsou u kotouèových materiálù rozdílné (tab. 11) . Rùzné druhy papíru mají rùzné protažení pøi pøetržení (tab. 12) . Pro poèet otáèek pøi navíjení
336
SPECIÁLNÍ POSTUPY
Specifické tažné síly rùzných materiálù
Materiál Plastická fólie Celofán Papír Papír Papír a kartón Lepenka Lepenka Podlepená Al fólie
Tabulka 11
Mìrná tažná síla Fb (g m-2)
Plošná hmotnost -2 (g m )
500 - 1.500 800 - 1.800 1.500 - 3.500 3.500 - 5.000 5.400 10.700 12.500 1.000 - 2.500
do 65 65 - 100 pøes 100 300 - 500 pøes 500
n platí vztah:
n= kde v - rychlost pásu, r - momentální polomìr navíjeného kotouèe.
v 2pr
Poèet otáèek se pøi konstantním toèném momentu pohybuje mezi minimální a maximální hodnotou, která je urèena návinem. Má-li navíjení probíhat pøi konstantní rychlosti pásu, musí centrální pohon mìnit poèet otáèek navíjení v závislosti na polomìru navíjeného kotouèe (závislosti se upravují podle vlastností navíjených materiálù). Pøehled tržných zatížení a protažení papíru
Druh papíru
Plošná hmotnost
Tabulka 12
Mìrné tržné zatížení (N cm-1)
Protažení pøi pøetržení (%)
-2
(g m )
podélnì
pøíènì
podélnì
pøíènì
Strojnì hladký døevitý
53
16
9
1,3
2,0
Strojnì hladký støednì jemný
80
47
17
2,3
2,6
Hlazený døevitý
70
26
11
2,0
2,5
Hlazený støednì jemný
40
20
9
2,2
4,8
Strojnì hladký bezdøevý
70
25
13
1,9
3,9
Natíraný støednì jemný
90
38
16
2,3
3,1
105
40
17
2,7
6,6
Natíraný bezdøevý
ODVÍJENÍ A NAVÍJENÍ
337
b a
c
d
Obr. 274 Nìkteré typy navíjecích stojanù a - navíjecí stojan s nosnými válci, b - dvojitý stojan usnadòující rychlou výmìnu kotouèe, c - stojan s pneumatickým nebo hydraulickým vyklápìním ramen, d - dvouramenný pøeklápìcí navíjecí stojan pro rychlou výmìnu kotouèe
U strojù se používají rùzné typy navíjecích stojanù (obr. 274). Nejèastìji jsou používány stojany s navíjením na nosných válcích, stojany dvojité pro rychlou výmìnu kotouèe, stojany s pneumatickým nebo hydraulickým vyklápìním ramene a dvouramenné pøeklápìcí navíjecí stojany pro rychlou výmìnu kotouèe, u kterých se mùže využít zaøízení pro letmou výmìnu kotouèe.
Upínání kotouèù do odvíjecích a navíjecích stojanù Èas potøebný na upínání kotouèù do odvíjecích, nebo navíjecích stojanù zkracuje provozní èas stroje. Proto jsou vedle systémù výmìny kotouèù pøi snížené rychlosti, nebo pøi plné provozní rychlosti, øešeny rùzné zpùsoby upínání kotouèù, které umožòují rychlou manipulaci. Tím se zkracují èasy potøebné na výmìnu kotouèe pøi zastavení stroje. Zpùsoby upínání jsou rozdílné podle konstrukèního øešení odvíjecích, nebo navíjecích zaøízení na høídelích, nebo u bezhøídelových zpùsobù upínání.
338
SPECIÁLNÍ POSTUPY
Na obrázku è. 275 jsou znázornìny používané zpùsoby : ! navíjení nebo odvíjení na nosných válcích bez høídele, ! navíjení nebo odvíjení na vsunutém høídeli do dutinky kotouèe, ! navíjení nebo odvíjení bezhøídelové, pøi kterém je kotouè upínán do ramen stojanu komolými kužely, vsouvanými na obou stranách do otvoru dutinky.
a
b
c
Obr. 275 Zpùsoby upínání kotouèù u navíjecích a odvíjecích stojanù a - bezhøídelový systém na rotujících nosných válcích, b - høídelový systém se stranovými upínacími, komolými kužely, c - bezhøídelový systém se stranovými hlavami Zpùsob navíjení nebo odvíjení na nosných válcích se používá pøedevším pøi zpracování velkých tìžkých kotouèù (napøíklad v úpravnách papíren). Vsunutý høídel je obtížnì manipulovatelný, zejména pøi vìtších šíøích zpracovávaných kotouèù. Bezhøídelové upínání komolými kužely je konstrukènì vhodnìjší, umožòuje snadnìjší výmìnu kotouèe než je tomu u høídelového zpùsobu. Upínací systémy kotouèù musí zajišovat : ! upnutí kotouèe tak, aby jeho osa byla fixována, ! upnutí kotouèe musí být centrováno a jeho poloha stranovì seøiditelná, ! musí splòovat podmínky pro pøenos pohonu nebo brždìní pøi regulaci tahù odvíjeného, nebo navíjeného pásu papíru Upínací systémy zajišují upnutí kotouèe do stojanu jak axiální tak i radiální, nebo i kombinaci obou zpùsobù. Pøi axiálním zpùsobu upínání kotouèe na høídel, zasunutím a upnutím posuvných komolých kuželù do èel otvorù dutinky na obou stranách kotouèe, dojde k jeho sevøení v axiálním smìru. Drážkovaný povrch upínacího kuželu zajišuje rovnìž pevné upnutí v radiálním smìru. (obr.è. 276 a). Upnutí rozpínacími svìrkami ke stìnám dutinky na obou stranách kotouèe (tzv. upínacími hlavami) je upnutím radiálním. (obr. 276 b,c). Radiálním zpùsobem je rovnìž systém pøi kterém je høídel zasunutý do dutinky kotouèe vybaven rozpínacími lištami (výstupky), ty se rozpínají buï mechanickým, nebo pneumatickým principem a pevnì upnou vnitøní stìny dutinky kotouèe po celé šíøi. (obr. 276 d,e).
NAKLÁDÁNÍ A VYKLÁDÁNÍ
339
Upínací hlavy kotouèù, zajišující upnutí kotouèe v axiálním i radiálním smìru, jako u expanzní høídele upínající kotouèe v dutinkách v radiálním smìru v celé šíøi kotouèe v nejrùznìjším provedení z lehkých kovù s regulací pøesnosti polohy osy kotouèe, nabízí dnes celá øada specializovaných evropských výrobcù.
9.2. NAKLÁDÁNÍ A VYKLÁDÁNÍ ARCHÙ (PØÍØEZÙ) Nakládání a vykládání archù papíru nebo lepenky se u rùzných zpracovatelských strojù provádí : ! ! ! !
ruèním nakládáním jednotlivých archù (pøíøezù) pøímo do stroje, ruèním nakládáním jednotlivých archù (pøíøezù) na mechanické nakladaèe, mechanickým nakládáním archù (pøíøezù) ze stohu, který se ruènì doplòuje, automatickým nakládáním ze stohu, který se automaticky doplòuje.
Vykládání se provádí : ! ! ! !
ruèním vykládáním jednotlivých archù (pøíøezù), mechanickým vykládáním a ruèním odebíráním, mechanickým vykládáním do stohù (svazkù), automatickým vykládáním do stohù, které se mechanicky pøepravují k další manipulaci.
c
a b
d e Obr. 276 Upínací principy kotouèù v odvíjecích a navíjecích stojanech a - axiální a radiální upínání na høídeli komolými kužely, b - upínání rozpínacími svìrkami na èelech dutinky kotouèe, c - princip pneumatického rozpínacího høídele, zajišujícího radiální upnutí v celé šíøi dutinky, d,e -zpùsoby øešení odvíjecích høídelí s expanzními lištami, zajišujícími radiální upnutí v celé šíøi kotouèe (na mechanickém, nebo pneumatickém principu)
340
SPECIÁLNÍ POSTUPY
Ruèní nakládání pøímo do stroje se používá u jednoduchých strojù. Nakládá se na seøiditelné nakládací pøíložníky, jimiž se vymezuje poloha archu (stohu) vzhledem k funkèním nástrojùm. Pøi ruèním nakládání se zpravidla provádí i ruèní vykládání (napøíklad u univerzálních vysekávacích strojù, pøíklopových vysekávacích lisù, drážkovacích strojù, sešívacích strojù, øezacích strojù apod.). U nìkterých strojù je ruèní nakládání a mechanizované vykládání (napø. u poloautomatických sešívaèek). Pøi ruèním nakládání se stroj uvádí do èinnosti ruèním nebo nožním spínaèem po naložení pøíøezu, nebo naložením (pomocí spínaèù). Spínání se opakuje pøi každém naložení. Èastìji stroj pracuje v urèitém nastavení poètu zdvihù, pøítlakù, otáèek, kmitù za sekundu a obsluha nakládá pøíøezy tak, že staèí pro úkon využít všechny zdvihy nebo každý druhý apod. Výkon je závislý na zruènosti obsluhy a na seøízení poètu zdvihù vzhledem k ruèní manipulaci s nakládaným a vykládaným pøíøezem. Pøi ruèním nakládání jednotlivých archù (pøíøezù) na mechanické nakladaèe jsou stroje vybaveny zásuvnými nakládacími pøíložníky, které se kmitavì nebo plynule pohybují ve smìru nakládání. Rychlost jejich pohybu je vázána na funkci nástrojù nebo tažných válcù. Obsluha nakládá archy nebo pøíøezy na nakládací pøíložníky proti stavítku, které vymezuje stranovou polohu archu k funkèním nástrojùm stroje. U tìchto zpùsobù nakládání je výkon urèen rychlostí pohybù nakládacích pøíložníkù a zruèností obsluhy. Stroje vybavené tímto zpùsobem nakládání mají zpravidla mechanické vykládání. (zpùsob se používá napø. u kruhových øezaèek). U zpracovatelských strojù se nejèastìji využívá zpùsob mechanického nakládání archù (pøiøezù) ze stohu, který se ruènì, nebo mechanicky doplòuje. U tohoto zpùsobu nakládání se archy nakládají do stroje ve stozích (proto se v bìžné praxi tyto stroje nazývají stohové nakladaèe). Stoh se doplòuje buï pøikládáním shora, kdy nakladaè nakládá spodní arch ze stohu, nebo pøistavením stohu, kdy nakladaè nakládá horní arch ze stohu. Èinnost tìchto nakladaèù zpravidla sestává: ! z uchopení archu (pøíøezu), ! z oddìlení archu od stohu, ! z odsunutí archu ze stohu a naložení do stroje. Tyto èinnosti jsou u rùzných nakladaèù zpravidla kombinované a zajišují se využitím principu pneumatických, tøecích nebo mechanických zpùsobù (obr. 277) Pneumatické zpùsoby (obr. 277 a-d) využívají k oddìlování a nakládání pøísavky nebo pøísavný rotující válec. Podtlakem pøisávají nakládané archy rovnìž dìrované nakládací pásy, které obíhají na soustavì válcù, mezi nimiž je v místì nakládání pøistavìna podtlaková komora. Podtlakem pøisává segment, arch a pøedává ho tažným válcùm k dalším vedení. Tøecí zpùsoby (obr. 277 e - g) využívají tøení rotujícího válce, který oddìluje a posunuje vrchní arch stohu. Nejèastìjší zpùsob tøení obíhajícími pásy (pryžovými øemeny), které právì tøením unášejí spodní pøíøez ze stohu do nakládací štìrbiny. Ojedinìle se setkáváme se zpùsobem nakládání tøením pohyblivého pøíložníku s pryžovým obložením, který zasunuje vrchní arch do chytaèù, jež vedou arch strojem.
NAKLÁDÁNÍ A VYKLÁDÁNÍ
341
k
b
a
c
k
d
g
e
h
f
i
j
Obr. 277 Funkèní principy archových nakladaèù a - nakládací savka, b - nakládací válec s pøisáváním c - nakládací pásy s pøisáváním, d - pøisávání a uchopení archu tažnými válci e - nakládání tøením válce, f - nakládání tøením pásù g - nakládání tøením nakládacího pøíložníku, h - nakládání chytaèem i - nakládání chytaèi na nakládácím válci, j - nakádání zasouváním, k - savka, Mechanické zpùsoby (obr. 277 h - j) využívají nakládací kleštì (chytaèe), které uchopí spodní arch stohu, oddìlí ho a naloží do stroje. Mezitím je stoh na nakládací hranì pøidržován pøidržovaèem. Podobným principem pracuje zpùsob, kdy chytaèe jsou na rotujícím válci a jejich funkce, tj. sevøení a uvolnìní pøi pøedání, jsou ovládány soustavou vaèek uvnitø válce. Pøi zpracování tlustších lepenek se rozšíøil zpùsob mechanického zasunování spodního archu stohu do distanèní mezery mezi tažným válcem a distanèní lištou. Nìkteré nakladaèe využívají kombinace mechanických, pneumatických i tøecích principù. Nejèastìji používaným zpùsobem uchopení, oddìlení a odsunutí archu ve zpracování papíru a lepenky jsou stohové nakladaèe využívající pneumatického zpùsobu. Uchopení archu se provádí pomocí savek, které pøisají arch, nadzvednutím ho oddìlí od stohu a odsunují ze stohu nebo pøedávají k odsunu jiným nakládacím mechanismùm. Savky nakládají buï pøi pøední hranì stohu (obr. 278), nebo èastìji pøi zadní hranì stohu (obr. 279).
342
SPECIÁLNÍ POSTUPY
6 9
3
8
2
10
1 4 5
7
Obr. 278 Nakladaè se savkami na pøední hranì stohu 1 - stoh lepenky, 2 - pøidržovaè, 3 - nakládací savka, 4 - vzdušná tryska, 5 - dopravní pásy, 6 - pøítlaèné váleèky, 7 - nakládací stùl, 8 - pøítlaèné váleèky, 9 - nakládací známky, (pøesnost naložení), 10 - odebírací válec 6
7
5
4 3
10
9
2 1
8
a
b
c
d
Obr. 279 Nakladaè se savkami na zadní hranì stohu a - celkové schéma, b, c, d - dílèí postupy, 1 - stoh, 2 - vzdušné trysky, 3 - dìlicí kartáè, 4 - páka se vzdušnou tryskou, 5 - zdvihací savka, 6 - podávací savka, 7 - pøítlaèné váleèky, 8 - dopravní pásy, 9 - kontrola nesprávného naložení, 10 - nakládací známka
Stoh je uložen na paletì. Nakladaè je vybaven výtahem, který zvedá stoh do stroje v souladu se zmenšováním jeho výšky nakládáním archù. Po naložení posledního archu se výtah spouští na úroveò podlahy a naloží se stoh nový. Moderní výkonné stroje na zpracování lepenky jsou vybaveny zaøízením "nonstop", které umožòuje pøísun nového stohu bez pøerušení plynulého nakládání (obr. 280). Pøi dokonèování nakládání se oddìlí zbytek stohu od palety èelním zasunutím nosných tyèí do výtahových ramen. Tyèe nahradí paletu, která se vyloží a naloží se nový stoh. Výtah nakladaèe zvedne stoh, až se jeho vrchol pøiloží ke zbytku pøedešlého stohu. Vsouvání distanèních tyèí (plošin) je u moderních strojù mechanizováno.
NAKLÁDÁNÍ A VYKLÁDÁNÍ
343
1
3 2
Obr. 280 Schematické znázornìní systému "nonstop" 1 - zasunuté tyèe (rošt) se zbytkem zpracovávaného stohu, 2 - výtah pro uložení nového stohu, 3 - bìžná nebo speciální paleta
a
d
c
b
Obr. 281 Nakládání spodního pøíøezu stohu unášecími øemeny a - pøítlaèný ozubený øemen vyvozující stejnomìrný tlak na èele stohu, b - rotující vibrátor, c - nakládací øemeny, d - stoh pøíøezù
344
SPECIÁLNÍ POSTUPY
U strojù na skládání skládaèkových pøíøezù se používají nakladaèe, které nakládají pøíøezy ze stohu doplòovaného shora (obr. 281). Nakládání se dìje unášením spodního pøíøezu stohu tøením s obíhajícími nakládacími pryžovými øemeny nebo pásy, které vsunují pøíøez do nakládací štìrbiny vymezené podle tloušky lepenky tažným válcem a vertikálnì seøiditelnou nakládací deskou. Pøesné seøízení výšky štìrbiny zabraòuje pøípadnému naložení dvou pøíøezù souèasnì. U tohoto zpùsobu je dùležité, aby tíha, kterou pùsobí hmotnost nakládaného stohu na pružné nakládací øemeny, byla stejnomìrná. To vyžaduje neustálé doplòování stohu pøíøezù, aby tíha pøíliš nekolísala. Standardní zatížení, seøiditelné podle pružnosti nakládacích øemenù, je zabezpeèeno pøítlaèným zaøízením, které pøitlaèuje èelo nakládacího stohu k nanášecím pásùm v rovinì èela stohu. Nakladaèe jsou nìkdy vybaveny pneumatickým pøisáváním èela nakládacího pøíøezu po celé délce, èímž se dosahuje jeho rovinnosti v okamžiku nakládání. Nakládání stohù pøíøezù do nakladaèe se provádí ruènì. Jsou však vyrábìna zaøízení, která nakládají stohy pøíøezù do nakladaèù mechanicky. Pøi zpracování tlustších lepenek, a zejména vlnitých lepenek, se používají nakladaèe, které nakládají zasouváním spodního pøíøezu ze stohu do tažných válcù stroje. Zasouvání se dìje mechanicky tím, že nakládací pravítko zasunuje kmitavým nebo obíhavým zpùsobem spodní arch stohu zachycený náložkami na zadní hranì do tažných válcù stroje. V tom pøípadì je na èelní nakládací plošinì nakladaèe pøísavné zaøízení, které podtlakem pøisává pøíøez (zpravidla pøi stranách), aby byl pøi nakládání rovný a nezpùsoboval potíže (zejména pøi nakládání pøíøezù vlnité lepenky). U modernìjších strojù se zasouvání provádí pneumaticky (obr. 282). Spodní arch lepenky je uchopen podtlakem zásuvného podavaèe, který arch naloží do tažných válcù, pøeruší podtlak, uvolní arch a vrací se do výchozí polohy, kde pøisaje další arch a proces se opakuje. U tohoto zpùsobu se úèelnì spojuje nakládání s pøisáváním nakládaného pøíøezu, kterým je nakládaný arch vyrovnáván, èímž se usnadòuje jeho naložení do stroje. U stohù na vysekávání, rýhování a potisk pøíøezù na krabice z vlnité lepenky, nebo i u automatických kombinovaných linek na výrobu krabic z vlnité lepenky se uplatòuje zaøízení (zvané skip-feed), které umožòuje nakládání pøíøezù dvojnásobné délky, než je normální nakládací délka nakladaèe. Nakladaè v tom pøípadì nakládá na každý druhý zábìr, pøièemž stroj zpracovává arch (vysekává pøíøez) dvojnásobnou otáèkou nástrojù. Tím se zvìtšuje pracovní formát stroje. Pøíøezy se doplòují do nakladaèe ve svazcích ruènì. U modernìjších strojù se zásobování nakladaèù dìje mechanicky. V podstatì jde o dvojité nakládání (obr. 283). Sklopení stohù a šupinovité rozložení nakládaných pøíøezù nakládá archy v pùvodní poloze. Je však upraveno i pro sklopení pøi pøevrácení stohu a nakládání v obrácené poloze. Vykládání archù nebo pøíøezù ze stroje má nìkolik variant. Jednoduché vykládání na vykládací stùl a ruèní odebírání je použito u jednoduchých strojù, jako jsou kruhové øezaèky, jednoduché slotry nebo rotaèní rýhovací vysekávací stroje. Mechanické vykladaèe za zpracovatelskými stroji vykládají pøíøezy na stoh buï pøikládáním na vrchol stohu (obr. 284), nebo zasouváním vykládaného pøíøezu nebo hotových krabic na spodek stohu (obr. 286). U strojù na výrobu vlnité lepenky se používají mechanické vykladaèe, které vykládají pøíøezy pøíènì ke smìru výroby, nebo soubìžnì s ním a vykládají archy (pøíøezy) na vrchol stohu (obr. 285).
NAKLÁDÁNÍ A VYKLÁDÁNÍ
Obr. 282 Pneumatický zásuvný nakladaè spodního pøíøezu do tažných válcù
Obr. 283 Mechanické zásobování nakladaèe u slotru a - nakládání se sklopením stohu, b - nakládání ze stohu (dvojité nakládání)
345
346
SPECIÁLNÍ POSTUPY
Obr. 284 Vykladaè pøíøezù do stohu (používaný u slotru) s vykládáním na vrchol stohu
Obr. 285 Vykladaè archù u stroje na výrobu vlnité lepenky a - pøíènì ke smìru výroby, b - soubìžnì se smìrem výroby
Obr. 286 Vykládání hotových krabic a doplòování stohu zespodu a, b - znázornìní prùbìhu vykládání
TAŽNÉ VÁLCE
347
9.3. TAŽNÉ VÁLCE
Tažné válce se uplatòují pøi vedení pásu papíru, lepenky, fólie nebo i archu strojem. Pøenášejí tøením svou obvodovou rychlost na vedený pás. Jsou používány dva základní principy (obr. 287) : a) teèné vedení pøítlakem válcù, b) èásteèné opásání vodicího válce.
V a
FS
F2
m1
FB
F1
m2 b FS
a
V
Obr. 287 Vedení pásu pomocí válcù a - teèné vedení pøítlakem dvou válcù, b - vedení èásteèným opásáním vodícího válce U tìchto zpùsobù se využívají rùzné zpùsoby pøítlaku válcù: ! ! ! !
excentrické uložení jednoho válce, jehož poloha je seøiditelná, horní válec je povleèen pryžovým povlakem, horní válec je odpruženì zatížen, horní válec je zatížen závažím. Síla FB, která mùže být pøenesena na pás, závisí na síle sevøení FS a koeficientu tøení m mezi
válcem a pásem materiálu podle vztahù: pro oba pohánìné válce
FB = FS . (m1 + m2)
348
SPECIÁLNÍ POSTUPY
pøi pohánìní jednoho z obou válcù
FB = Fs . m . Je-li tah obstaráván èásteèným opásáním válce, potom lze sílu tahu vedeného pásu pøibližnì vypoèítat zohlednìním úhlu opsání válce. Koeficient tøení ! mezi papírem a kovem
ma = 0,2 - 0,4
! mezi papírem a pryží
mb = 0,4 - 0,7
Pøesnost vedení pásu tažnými válci je ovlivnìna tažným napìtím pásu a vlastnostmi vedeného materiálu. Skuteèná délka odvinutí neodpovídá vždy geometricky definovanému obvodu. Dochází k odchylkám, které se projevují negativnì pøi nedostateèném pøítlaku válcù nebo pøi protažení elastických pásù, ale také pozitivnì jako zrychlení pásu
9.4. OSTATNÍ SPECIÁLNÍ POSTUPY V tomto oddíle jsou struènì uvedeny ty postupy, jejichž problematika není specifická jen pro zpracování papíru a lepenky a které jsou používány i v jiných technologiích Jsou to napø. zpùsoby vyrovnávání vedeného pásu papíru, aby nepøicházel mezi tažné válce zvlnìný (zvrásnìný). K tomu úèelu se používají urovnávací válce, což jsou lehké, snadno nastavitelné válce s povrchem tvoøeným latìmi, na nichž se vedený pás papíru natøásá, a tím urovnává. Jsou používány rovnìž rozhrnovací válce s reliéfním pryžovým povrchem, jejichž reliéf pøi rotaci soustavnì rozhrnuje, resp. roztahuje pás papíru v jeho šíøi. Používají se rovnìž válce pružnì uložené na ocelových pružinách. Nìkteré válce jsou brzdìny, popøípadì zabrzdìny, aby se papír na nich rozhrnoval a vyrovnával. K vedení a rozhrnování papíru se též používají oblé lišty nebo zahnutá trubka, kterou lze papír natáèet, nebo prohnuté válce. které rotují v daném zakøivení. Ve zpracování archù se uplatòují rùzné zpùsoby zvedání a snižování stohù, které zmenšují fyzickou námahu obsluhy u stolových øezaèek, u kruhových øezaèek, u poloautomatických sešívaèek apod. U hotových výrobkù se používají rùzné zpùsoby stohování, svazkování a vázání. K tomuto úèelu slouží poèítaèe krabic a vyhazovaèe stohù u poloautomatických sešívaèek, svazkovací stroje, které pøevázáním papírovou páskou svazkují napø. slepené skládaèky, obálky i jiné výrobky. V moderní technologii se využívají automatické stohovaèe, které podle sestaveného programu odkládají svazky na palety v rùzném seskupení, aby se optimálnì využila ložná plocha palety. Pro vázání svazkù, balíkù nebo i stohù na paletách se používají poloautomatické nebo i automatické vázací stroje, které v jednom smìru, køížovì, pøípadnì i násobnì pøevazují svazky, balíky nebo palety ocelovou páskou, páskou z plastù, zøídka již drátem nebo motouzem.
OSTATNÍ SPECIÁLNÍ POSTUPY
349
Soustøeïování, trhání a balení papírenských odpadù (ve výrobì obalù) Výtìžnost zpracovávaných papírenských matriálù na obaly se u rùzných druhù pohybuje mezi 80 až 90 %. Rozdíl je odpad, který vzniká pøi výrobì. Odpady papírù, kartónù a lepenek jsou recyklovatelné. Papírny odpad vykupují a používají ho jako druhotnou surovinu na výrobu. V nìkterých oborech, napø. ve výrobì materiálù na vlnitou lepenku, jsou podíly recyklace odpadù velmi významné. Pøedstavují více než 50 %. Nákupy odpadù od výrobcù papírny upøednostòují, protože jsou co do druhù charakterizovatelné, jejich skladba je s mírnými rozdíly dlouhodobì stejnorodá a nejsou zneèištìny jinými odpadovými materiály. Kromì toho zpracovatelské závody nakupují od papíren suroviny pro vlastní výrobu. Pøitom úèelnì a ekonomicky efektivnì využívají dopravní prostøedky pro pøepravu do papíren a zpìtnì je využívají pro pøísun nakoupených materiálù. Každý závod na výrobu obalù z papíru a lepenek je vybaven tak zvaným balicím lisem odpadù. Vzniklé odpady jsou v nich lisovány do hranolovitých útvarù a vázány drátem. Vzniklé balíky jsou pak dobøe mechanizovanì manipulovatelné pro skladování, nakládání a vykládání pøi pøepravì. Vìtší závody jsou vybaveny soustavou zaøízení na soustøeïování odpadu z míst výskytu, na jejich trhání a pneumatické dopravování do zásobníkù balicích lisù k mechanizovanému balení a vázání do balíkù. Místa výskytu odpadu v závodì na výrobu obalù z papíru a lepenek jsou pøímo u zpracovatelských strojù, napøíklad u ! ! ! !
kotouèových øezaèek pøi øezání okrajù, u vylupování odpadu na horizontálních a rotaèních vysekávacích strojích, u stolových øezaèek pøi øezání stohù papíru, u slotrù a kombinovaných linek na výrobu pøíøezù lepenkových krabic a u dalších strojù.
Ve vìtších závodech jsou výrobní stroje uspoøádány v urèitém organizaèním systému a zdroje odpadu ve výrobì obalù mají trvalé umístìní. Proto se úèelnì využívají trhaèe odpadu, pneumatické systémy dopravy k balícímu lisu s filtrací a èištìním zneèištìného vzduchu. Takový systém uspoøádání v závodì zjednodušenì znázoròuje obrázek è. 288. Uspoøádání odsávacích, trhacích a pøepravních jednotek, jakož i balícího lisu a filtraèní jednotky mùže být pøizpùsobeno umístìní strojù a výrobních linek v závodì a jeho prostorovým podmínkám
350
SPECIÁLNÍ POSTUPY
1
6
1 11
9
8 7 2
1
5 4 3
10
Obr. 288 Znázornìní systému uspoøádání trhání a pneumatické dopravy odpadu k balícímu lisu 1 - trhací ventilátory, 2 - zásobovací komora balícího lisu, 3 - vykládání vázaných balíkù odpadu, 4 - odstraòovací jímka neèistot, 5 - zaøízení pro filtraci vzduchu, 6 - zpìtný návrat vyèištìného vzduchu, 7 - dopravník zasunutý do stroje v místech spádu odpadu v šíøi stroje, 8 - trhaè ruènì vkládaných vìtších kusù odpadu, 9 - odsavaè smeteného odpadu, 10 - odsávání stranových odøezù z kotouèe, 11 - odsávání odøezù u stolového øezacího stroje.
9.5. KONTROLNÍ OTÁZKY 1. Které zpùsoby odvíjení z kotouèù se používají pøi zpracování papíru, kartonù a lepenek? 2. Které zpùsoby navíjení papíru a lepenky do kotouèù se používají ve výrobì obalových materiálu? 3. Jaké závislosti platí mezi poètem otáèek, rychlostí navíjení a prùmìrem navíjeného kotouèe? 4. K jakým úèelùm se využijí údaje v tabulkách 11 a 12. 5. Charakterizujte výmìnu kotouèù za plného provozu, (systém Splicer) . 6. Jakými zpùsoby se upínají kotouèe do odvíjecích a navíjecích stojanù? 7. Které zpùsoby nakládání a vykládání archù a pøíøezù se používají u strojù na zpracování kartonù a lepenek? 8. Charakterizujte systém soustøeïování a balení odpadu v závodech na zpracování papíru a lepenek.
