CS256387B2 - Equipment for hose wrappings' draping - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro řasení hadicových obalů, zejména kalogenových obalů nebo obalů z regenerované celulózy, používaných při výrobě uzenin.

Známá zařízení tohoto druhu jsou opatřena válcovým podélným vodicím trnem, po kterém je veden nafouknutý hadicový obal maži řasicí kola nebo pásy, které jsou na svém obvodu opatřeny zuby, tvarované pro vytváření záhybových útvarů v průběhu řasení. Tato známá zařízení jsou opatřena na řasících kolech zuby, tvarovanými pro vytváření šroubovicových záhybů na obalu, přičemž při tomto návrhu se předpokládalo, že pro tento účel mají být zuby dvojice nebo trojice válců uspořádány vzájemně tak, aby vytvářely Šroubovici po celou dobu kontaktu s obalem, kdy jsou umístěny proti sobě v tak zvané poloze spodní úvrati. Bylo však’ zjištěno, že tento předpoklad nevede к požadovaným výsledkům.

Úkolem vynálezu je proto vyřešit správné nastavení vzájemné polohy řasících kol a jejich obvodových zubů, kterým by bylo dosaženo vytváření řasených záhybů v podstatě bez přerušení plynulosti základních pohybů kol a obalu, probíhajících na známém zařízení.

Tento úkol je vyřešen zařízením podle vynálezu, u něhož je nejméně jedna dvojice ozubených řasících kol uspořádána po obou stranách vodícího trnu, opatřeného kuželovou částí, umístěnou mezi dvojicí řasících kol, jehož podstata spočívá v tom, že řasicí kola jsou opatřena na svém obvodu zuby, oddělenými od sebe mezerami a majícími vrcholovou plochu s půlkruhovým průřezem, přičemž náběžná hrana a zadní hrana zubu je šroubovicová a v poloze obou řasících kol, ve které je vzájemná vzdálenost mezi dotykovými body náběžné hrany zubu rovna průměru nafouknutého obalu, leží náběžné hrany řasících zubů řasících kol na společné šroubovici.

Podle konkrétního výhodného provedení vynálezu je vzájemná vzdálenost mezi nejhlubšími body mezer mezi sousedními zuby v místě spojnice středů obou řasících kol větší než průměr vodícího trnu, ale menší než průměr nafouknutého obalu. Vrcholová plocha na vrcholu každého zubu má v průřezu rovinou, vedenou rovnoběžně s osou řasícího kola, půlkruhový tvar a její poloměr v radiální rovině je větší než poloměr vodícího trnu, ale menší než poloměr nafouknutého obalu. Podle jiného výhodného provedení je poloměr obvodové plochy zubu o 15 až 30 % menší než poloměr nafouknutého obalu. Vzdálenost mezi náběŽnými body a body na zadní hraně řasících kol je v každém řezu, kolmém na osu řasících kol, stejná.

U zařízení podle vynálezu jsou odvodové zuby nejméně jedné dvojice řasících kol uspořádány tak, že v místě styku náběžné hrany zubu řasícího kola s nafouknutým obalem, to znamená v bodě, od kterého začíná být obal stlačován do záhybů, jsou náběžné hrany dvou sousedních řasících kol na společné myšlené šroubovici; při použití tří řasících kol může být postačující, aby Zuby vytvářely přímou linii.

Toto místo styku se nachází na obvodu řasících kol, jestliže jsou náběžné hrany sousedních zubů řasících kol v úhlu několika stupňů před úvrati. Přesná hodnota tohoto úhlu A je závislá na požadovaném průměru vnějšího povrchu řaseného obalového roubíku a na minimálním poloměru řasícího kola a jeho zubů a je určena rovnicí:

-1 ^{R r}

A = cos —--- , kde A je úhel náběžné hrany zubu za polohou spodní úvrati ve stupních;

R je minimální poloměr zubu, měřený od osy řasícího kola;

r je předpokládaný nebo stanovený poloměr nafouknutého obalu.

Každý zub řasících kol je opatřen na svém obvodu drážkou s půlkruhovým průřezem, takže hodnota R je poloměrem, měřeným od osy řasícího kola ke dnu drážky zubu.

Tvar zubů řasících kol je velmi důležitou složkou vynálezu, zuby jsou rozmístěny po obvodu kola ve stejných vzájemných vzdálenostech, takže poměr délky zubu a mezery mezi zuby se pohybuje od 3:4 do 4:3, přičemž výhodným poměrem je 1:1.

Poměr mezi délkou zubů a mezer je definován jako jmenovitý poměr mezi tloušťkou zubu a šířkou mezery mezi zuby, měřenou ve stejném směru, to znamená, že poměr 1:1 vyjadřuje, že polovinu obvodu řasícího kola tvoří zuby a druhou polovinu tvoří mezery mezi nimi. Základním požadavkem, který určuje poměr mezi délkou zubu a mezery, je požadavek na umožnění vydouvání obalu v prostoru mezi zuby, což vede ke správnému vytváření záhybů na obalu, které se mohou volně tvarovat v mezeře mezi náběžnou hranou a zadní hranou sousedního zubu. Jsou-li použity velmi tenké zuby, má obal snahu vrátit se do původního hadicového tvaru.

Funkční část zubu, to znamená ta část jeho povrchu, která přichází do styku s obalem, je ohraničena konkávně-konvexní plochou, která je zpravidla čelem zubu a bokem zubu. Průsečnice čela zubu s jeho bokem jsou hranami, z nichž jedna je podle směru pohybu řasícího kola náběžnou hranou a druhá je zadní hranou.

U řešení podle vynálezu je zakřivení čela nebo vrcholu zubu odvozeno z průměru kola a z průměru obalu následovně: Vrcholová plocha je částí obvodové drážky, která má v radiální rovině půlkruhový průřez a její průřez je ve všech místech po obvodu stejný. Poloměr radiálního průřezu drážky je roven požadovanému vnějšímu průměru obalu, zmenšenému o hodnotu, která přihlíží к ohebnosti zubů při řasení. Tato hodnota je závislá na tuhosti materiálu zubů a činí zpravidla 15 až 30 %, zejména se pohybuje mezi 20 až 30 %; o tuto hodnotu se snižuje poloměr průřezu drážky. Náběžná hrana zubu sestává z řady bodů drážky, protínající vnější plochu obalu souhlasně s požadovaným záhybem na obalu, zpravidla šroubovicovým záhybem.

Zadní strana každého ;^ubu je tvořena řadou bodů, v podstatě rovnoběžnou s náběžnou hranou tak, že na každém průřezu obalu, kolmém na osu, je poměr obvodových délek mezi za sebou následujícími body na nábežné hraně a zadní hraně konstantní.

Každá boční plocha zubu je vytvořna tak, že se protíná s čelem zubu v konstantním úhlu, který je čelním úhlem. Tím je zajištěno, že se boční plocha zubu dostává v poloze, odpovídající hodnotě úhlu A, do styku s nafouknutým obalem v celé obvodové křivce.

Řasicí kola mají tři základní funkce. V prvé řadě zajištují posuv obalu směrem ke tvarovací oblasti a mají tedy pohonnou funkci. Za druhé působí na obal tak, že na něm vytvářejí záhyby, takže mají polohovací funkci. Za třetí stlačují dolů předešle vytvořené záhyby a udělují jim jejich konečný tvar s ostrými záhyby, které jsou označovány jako primární záhyby, takže mají tvarovací funkci.

Ovládání posuvu nafouknutého obalu je při použití dvojice řasících kol poměrně obtížné. Pro zlepšení posuvu nafouknutého obalu se proto podle vynálezu má uplatnit určitá ohebnost kol ve směru osy rašícího kola při současném zachování tuhosti řasícího kola v krutu. Výhodně je tento problém řešen opatřením řasících kol ohebnými zuby, přičemž tato ohebnost je především dosažena soustavou zvolených zářezů ve vnějších stěnách řasícího kola a volbou vhodného druhu pryže nebo jiného materiálu podobného charakteru, přičemž zářezy má být dosaženo rovnoměrné ohebnosti po celém obvodu řasícího kola. Ohebnost .^řasícího kola musí být sladěna s ohebnosLÍ materiálu obalu, aby se dosáhlo optimálního třecího záběru mezi řasícím Idolem a hadicovým obalem, které by zajistilo posuv ve směru jeho osy.

Po vyřešení problému potřebného posuvu obalu bylo zjištěno, že vzájemný záběr mezi řasícím kolem a hadicovým obalem je příliš velký zejména ve fázi tvorby primárních záhybů. Vytvořením řasícího kola s určitou ohebností je tento problém vyřešen, protože potřebný záběr je využit jen pro podélný posuv a pro vytváření primárních záhybů je záběr přiměřený.

Vůle mezi dvojicí řasících kol je minimální, to znamená, že obě kola se svými obvody téměř dotýkají, přičemž je ovšem také možné provedení, ve kterém obe kola přicházejí do vzájemného záběru, kdy zuby jednoho kola zapadají do mezer druhého kola.

Zatímco u dosud známých konstrukcí jsou zuby vytvořeny vždy jako samostatné vystupující útvary, je u řešení podle vynálezu výhodné, že pro kontrolu pevnosti a pružnosti řasícího kola jsou Šroubovicové zuby vzájemně spojeny na svých okrajích bočními stěnami tak, že při svém působení jsou zuby vyříznuty z pevné stěny. Opatření řasících kol těmito bočními stěnami napomáhá regulovat tuhost a ohebnost kol.

Zařízením podle vynálezu se provádí skládání hadicového, obalu do obalového roubíku, sestávajícího z těsně na sebe naskládaných nařasených záhybů hadicového obalu, takže do roubíku malé délky je možno naskládat značný objem hadicového obalu, který je potom v průběhu plnění opět využit. Do obalového roubíku délky několik centimetrů se vejde například 24 m hadicového obalu, přičemž vzdálenost mezi sousedními záhyby na hadicovém obalu je například 23 cm. Poměr mezi původní délkou hadicového obalu a délkou zřaseného obalového roubíku je určován stlačovacím poměrem, přičemž délka obalového roubíku je měřena mezi vrcholy prvního a posledního primárního záhybu.

Přesnější metodou stanovení délky obalu, obsažené v řaseném obalovém roubíku, je taková metoda, která přihlíží к tloušťce materiálu obalu a stanovuje hodnotu takzvané využitelnosti hadicového obalu. Využitelností hadicového obalu se rozumí poměr mezi objemem hadicového obalu, položeného na plocho v přímce před řasením, a objemem obalového roubíku ve formě skládaného podlouhlého útvaru s prstencovým průřezem, vyjádřený v procentech, Využitelnost obalu je možno vyjádřit přesněji následující rovnicí;

délka neřaseného obalu x 2 x tloušťka stěny x Šířka položeného obalu na plocho x 100 délka podlouhlého obalového roubíku x /vnější průměr útvaru² - vnitřní průměr útvaru²/ šířka položeného hadicového obalu na plocho je známa jako ložná šířka. “

Tloušťka materiálu obalu je zpravidla měřena speciálním měřicím zařízením pro měření tlouštěk plochých materiálů.

Zařízením podle vynálezu je možno vytvářet obalové útvary, které mají zvýšený poměr stlačení ve srovnání s obaly, vytvářenými známými zařízeními. Podle vynálezu má řasený obalový roubík podlouhlý tvar a poměr stlačení mezi 95 a 140. Tohoto výsledku je dosaženo bez zmenšení vnitřního průměru a bez zhoršení výběhových vlastností řaseného obalového roubíku,, popřípadě bez omezení jeho nadouvacíoh schopností a schopnosti plynulého plnění; těmito schopnostmi se rozumí pravidelné roztahování a vypínání hadicového obalu v průběhu jeho plnění při výrobě uzenin. Zařízením podle vynálezu je tedy možno vytvářet řasené obalové roubíky, které mají zvýšenou využitelnost vnitřního objemu, která se pohybuje od 45 do 90 %.

Výhodou zvýšeného poměru stlačení a lepší využitelnosti objemu obalu je možno výroby pévnějších a nepoddajnějších podlouhlých obalových roubíků, majících zvětšený vnitřní průměr.

Příklady provedení zařízení pro řasení hadicových obalů způsobem podle vynálezu jsou zobrazeny na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje boční pohled na část řasícího stroje v provedení podle vynálezu, obr. 2 znázorňuje půdorysný pohled na střední část stroje z obr. 1, na obr. 3 je zvětšený schematický pohled na část stroje, obsahující kuželový trn, na obr. 4 je pohled na zvětšenou část kuželového trnu z obr. 3, obr. 5 znázorňuje pohled na rozvinutou obvodovou plochu části jednoho z řasících kotoučů, zobrazených na obr. 1 až 3, obr. 6 znázorňuje bokorys části jednoho z řasících kotoučů, na obr. 7 je znázorněna Část příčného řezu řasícím kotoučem, vedeného rovinou 7-7 z obr. 6, na obr. 8 je částečný osový řez řasícím kotoučem, vedený rovinou 8-8 z obr. 5, obr. 9 znázorňuje zvětšený schematický pohled na střední část obr. 3, znázorňující kuželový trn a jeho polohový vztah к zubům řasících kotoučů, na obr. 10 je schematicky naznačeno vytváření primárních záhybů a na obr. 11 je další fáze tvorby záhybů, znázorněných na obr. 10.

Řasící stroj, znázorněný na obr. 1 a 2, je zobrazen pouze schematicky a obsahuje pouze ty části stroje, které jsou nezbytné pro objasnění vynálezu.

Jak je patrno z obr. 1, na levé straně stroje je umístěna sušička 10, ze které je připravený kolagenový nebo celulózový obal veden mezi vodicí válečky £4, mezi kterými je obal pevně stisknut, aby vzduch, vháněný do obalu 2 jeho vzdáleného konce, nemohl proniknout za vodicí válečky £4. Nafouknutý obal 15 prochází mezi dvojicemi vodicích válečků £6, £7 a je veden vodicím blokem 18 к dvojici hnacích kladek £9, 20.

Potom obal vstupuje do mezery dvojicí řasících kol 21, 22. Při průchodu mezi dvojicí hnacích kladek £9, 20 a řasících kol 21, 22 je veden přes kuželový trn 23. Tento kuželový trn 23 je opatřen vnitřní podélnou dutinou 24 , kterou je přiváděn tlakový vzduch z neznázorněného zdroje přívodním potrubím 25 a připojovací tvarovkou 26. Tlakový vzduch, proudící přívodním potrubím 25 a podélnou dutinou 24 kuželového trnu 23, vstupuje do obalu a rozpíná jej, jak je znázorněno na obr. 1.

Řasící kola 21, 22 provádějí řasení obalu, ke kterému dochází na kuželové části 27 kuželového trnu 23, který bude podrobněji popsán v další části. Nařasený obal je v podstatě stlačen, protože prochází mezi stlačovacími kladkami 28, 29, které se otáčejí rychlostí, která je přibližně stonásobně větší než rychlost otáčení hnacích kladek £9, 20, přičemž stlačovací kladky 28, 29 se otáčejí ve stejném smyslu jako hnací kladky £9, 20. Řasící kladky se otáčejí ve stejném směru jako hnací kladky £9, 20, ale přibližně dvojnásobnou rychlostí než hnací kladky £9, 20. Rozsah rychlostí, ve kterém se řasící kladky mohou otáčet vzhledem к fyzikálním charakteristikám obalu je od 1,5 do 2,5násobku rychlosti hnacích kladek £9, £0. Z příkladu provedení je patrno, že vnější okraje kol se téměř dotýkají, mezera mezi nimi má šířku řádově od 1 do 2 mm.

Stlačení a zhuštění obalu se plně projevuje ve fázi vytváření záhybů a při stlačování řasených podlouhlých obalových útvarů mezi řasícími koly 21, 22 a stlačovacími kladkami £8, £9.

Zřasený obalový útvar vystupuje z mezery mezi stlačovacími kladkami 28, £9 a jakmile se vytvoří v potřebké délce, může být oddělen, stažen s kuželového trnu 23 a s jeho koncového úseku po odebrání připojovací tvarovky 26, přičemž v průběhu těchto operací může vzduch uniknout z vnitřku obalu.

Řasící kola 21, 22 jsou poháněna motorem 29A pro pohon řasících kol 21, 22 , který přes převodovku 30 pohání první řasící kolo 21. Druhé řasicí kolo 22 je poháněno stejnou rychlostí prostřednictvím řemenového pohonu 31 a kladek 32, 33.

Hnací kladky £9, 20 jsou rovněž poháněny pomocí soustavy, obsahující hnací řemeny 34 a řemenice £5. Stlačovací kladky 28, 29 jsou poháněny samostatným elektromotorem 36 pomocí řemenů 37, 37a.

Řasicí kola 21, £2, která jsou jedním ze základních konstrukčních prvků zařízení podle vynálezu, jsou odlity nebo jiným postupem vyformovány z elastomerní látky, například ze syntetické nebo přírodní pryže, popřípadě z polyuretanu. Obě řasicí kola 21, 22 jsou stejná a jsou opatřena na svém obvodu zuby 38 /obr. 5 až 8/, oddělenými od sebe mezerami £9, přičemž poměr tloušťky В zubu 38 /obr. 5/ к šířce mezery 39 mezi zuby £8, vyjádřené šířkou A a měřenou ve stejném směru, je střídou, která je ve znázorněném příkladném provedení kolem 1:1. Každý zub 38 má čelní nebo vrcholovou plochu 40.

Jak je patrno z obr. 5 až 8, čelní nebo vrcholová plocha 40 zubu 38 má v radiální průřezové rovině půlkruhový tvar a tento tvar průřezu je stejný ve všech bodech kolem řasícího kola 21, 22 . Tyto body jsou dobře patrny na obr. 6, přičemž dva vnější zuby mají rovněž půlkruhový průřez, který je dobře patrný z obr. 8. Každý zub 38 má dvě boční plochy 41, 42.

V místě proniku druhé boční plochy 42 s čelní nebo vrcholovou plochou 40 vzniká náběžná hrana 43 zubu 3(3, za předpokladu směru otáčení, vyznačeného na obr. 5, 6 a 7 šipkami.

Podobně v místě proniku první boční plochy 41 s čelní nebo vrcholovou plochou 40, vzniká zadní hrana 44 zubu 38.

První boční plocha 41 se protíná s čelní nebo vrcholovou plochou 40 ve jmenovitě konstantním úhlu a podobně se druhá boční plocha 42 protíná s čelní nebo vrcholovou plochou 40 ve jmenovitě konstantním úhlu. Hrany 43, 44 mají v podstatě tvar šroubovic, jak je patrno z obr. 5 a 6, přičemž jednotlivé zuby 3j3. jsou vzájemně spojeny stěnami 4 5, které jsou opatřeny výřezy 46 pro zvýšení ohebnosti.

Důležitým opatřením řešení podle vynálezu je stlačování zřaseného obalu mezi řasícími koly 21, 22 a stlačovacími kladkami 28, 29, přičemž stlačení a shrnování řaseného obalu je kontrolováno kuželovým trnem 23 a zejména jeho kuželovou částí 27 /obr. 3 a 4/. Kuželový trn 23 se zužuje tak, že na každých 5 mm délky se průměr kuželové části 27 zmenšuje o 1 mm. Tento kuželový trn 23 je podrobněji popsán a zobrazen v našem čs. patentním spisu.

Vytváření primárních šroubovicových záhybů na obalu, které je součástí řasícího procesu, je zobrazeno na obr. 10 a 11. Počáteční tvar záhybu je znázorněn v místě 47 a tento počáteční záhyb je sežehlován nebo stlačován do šroubovícového primárního záhybu následujícím zubem kola. Náběžná hrana 43 zubu tvoří žehlicí formovací plochu, jak je naznačeno na obr. 11.

Bylo zjištěno, že je velmi důležité, aby první dotyk mezi zuby kola a částečně vytvarovaným záhybem byl uskutečněn náběžnou hranou 43 zubu, která je schopna vytvarovat přesnou šroubovici, přičemž náběžné hrany sousedních zubů protilehlých kol by měly ležet přesně proti sobě v přesném plynulém napojení šroubovicových křivek. Tento stav je znázorněn na obr. 9, kte je náběžná hrana 43 zubu jednoho z řasících kol 22 umístěna na šroubovici, pokračující na myšlené křivce 48 a v náběžné hraně 43 sousedního zubu druhého řasícího kola 21.

Z tohoto příkladu je zřejmé, že do této polohy se zuby nedostávají v poloze dolní úvrati, ale v bodě, který je o několik stupňů za dolní úvratí. Vzdálenost, kterou zuby urazily do této polohy z polohy dolní úvrati, je určena vzorcem, uvedeným v předchozí části.

Obr. 9 také znázorňuje polohu kuželové části 27 kuželového trnu a z tohoto příkladu je zřejmé, že kuželová část 27 začíná těsně před polohou dolní úvrati v místě 50. U typických příkladů provedení je bod vzájemného navázání šroubovicových hran na sebe umístěn 8 až 10° za polohou dolní úvrati. .

Vytvoření zdokonaleného řaseného obalového útvaru je výsledkem využití zařízení podle vynálezu a popsaného postupu, který je chatakteristický minimem nahodilých * záhybů a zvýšenou využitelností obalu ve srovnání s dosud známými obaly, opatřenými řasením.

Výhodou kuželového trnu, použitého v součinnosti s řasícími koly podle vynálezu, je možnost posuvu primárních záhybů, což umožňuje dosažení vysokého stupně využitelnosti obalu, přičemž posuv je možno snadno ovládat a zachovávat axiální souměrnost kolem obvodu obalového útvaru, takže výsledkem je přímý hadicový obal. Kuželový trn rovněž umožňuje použití materiálů s menšími změnami tloušřky stěn a využití obalů, které jsou na trhu, aniž by bylo třeba měnit nastavení stroje.

Claims (8)

1. Zařízení pro řasení hadicových obalů, opatřené nejméně jednou dvojicí řasících kol s obvodovými zuby, umístěnou na protilehlých stranách vodícího trnu s kuželovou částí, uspořádanou mezi dvojicí řasících kol pro podávání a shrnování nafouknutého hadicového obalu podél vodícího trnu, vyznačující se tím, že řasící kola /21, 22/ jsou na svém obvodu opatřena zuby /38/, oddělenými od sebe mezerami /39/ a majícími čelní nebo vrcholovou plochu /40/ s půlkruhovým průřezem, přičemž náběžná hrana /43/ a zadní hrana /44/ zubu /38./ je šroubovicová a v poloze řasících kol /21, 22/, ve které je vzájemná vzdálenost mezi dotykovými body náběžné hrany /43/ obou protilehlých řasících kol /21, 22/ rovna průměru nafouknutého obalu /15/, leží náběžné hrany /43/ dvojice řasících kol /21, 22/ na společné šroubovici.

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že vzájemná vzdálenost mezi nejhlubšími body vrcholových ploch /40/ zubů /38/ v místě spojnice /27В/ středů /21А, 22А/ řasících kol /21, 22/ je větší než průměr vodícího trnu /23/ a menší než průměr nafouknutého obalu /15/.

3. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že vrcholová plocha /40/ zubů /38/, mající půlkruhový průřez, má v radiální rovině větší průměr než je průměr vodícího trnu /23/ a menší průměr než je průměr nafouknutého hadicového obalu /15/.

4. Zařízení podle bodu 3, vyznačující se tím, že průměr vybrání na vrcholové ploše /40/ zubu /38/, mající půlkruhový průřez, je o 15 až 30 % menší než průměr nafouknutého obalu /15/.

5. Zařízení podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že vzájemná vzdálenost mezi body na náběžné hraně /43/ a zadní hraně /44/ zubů /38/ řasících kol /21, 22/ je v každém řezu rovinou, kolmou na osy řasících kol /21, 22/, konstantní.

6. Zařízení podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že řasící kola /21, 22/ jsou na svém obvodu opatřena ohebnými zuby /38/.

7. Zařízení podle bodu 6, vyznačující se tím, že ohebné zuby /38/ jsou opatřeny soustavou zářezů, vytvořených ve vnější boční stěně řasících kol /21, 22/, a jsou vyrobeny z pružného materiálu, zejména z pryže.

8. Zařízení podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že obvodové zuby /38/ řasících kol /21, 22/ jsou vzájemně spojeny bočními obvodovými stěnami pro nastavení pevnosti a ohebnosti zubů /38/.