устройство для формирования рулона гибкого материала

Формула изобретения

Устройство для формирования рулона наматываемого упругого материала, содержащее приводной двигатель и связанный с ним усилитель мощности, датчик и блок задания натяжения, соединенные своими выходами через узел сравнения с усилителем мощности, отличающееся тем, что приводной двигатель снабжен датчиком частоты вращения рулона, соединенным со счетчиком числа оборотов рулона, а устройство имеет датчик длины наматываемого материала, блок вычисления средней толщины материала во всем рулоне, соединенный своими входами с датчиками длины наматываемого материала и частоты вращения рулона, а выходом - с блоком задания натяжения, а также блок вычисления средней толщины материала в поверхностном слое намотки, подключенный своими входами через электронные ключи к датчикам длины наматываемого материала и частоты вращения рулона, а выходом к входу блока задания натяжения, причем управляющие входы электронных ключей соединены с выходом блока задания числа витков в поверхностном слое рулона, а блок вычисления средней толщины материала в рулоне выполнен с возможностью реализации зависимости



где L_t - длина материала, измеренная с начала намотки рулона;

N_t - соответствующее L_t число оборотов рулона;

- константа,

а блок вычисления средней толщины материала в поверхностном слое рулона выполнен с возможностью реализации зависимости



где L - длина материала, измеренная в заданном поверхностном слое;

N - соответствующее L число оборотов рулона.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству рулонных материалов, предназначено для обеспечения стабилизации плотности намотки упругого материала и может найти применение в бумагоделательной, текстильной, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство, реализующее способ определения плотности намотки рулонных материалов, содержащее двигатель намоточной бобины, связанный с усилителем мощности, импульсные датчики длины транспортируемого через зону обработки материала, блоки вычисления фактического и теоретического радиусов, блок задания показателя плотности. Устройство поддерживает заданную плотность намотки, изменяя скорость вращения двигателя рулона в функции отношения квадратов теоретического и фактического радиусов. Недостатком такого устройства является низкая точность, обусловленная отсутствием учета вариаций толщины наматываемого материала под воздействием внутренних усилий в рулоне (Авторское свидетельство СССР N 800816, кл. G 01 N 9/00, 1981).

Известно устройство для формирования рулона наматываемого упругого материала, содержащее приводной двигатель и связанный с ним усилитель мощности, датчик и блок задания натяжения, соединенные своими выходами через узел сравнения с усилителем мощности (Авторское свидетельство СССР N 906883, кл. B 65 H 23/20, 1982). Существенным недостатком такого устройства является его невысокая точность, обусловленная применением контактного измерения радиуса рулона, а также использованием при определении расчетного радиуса рулона постоянного значения толщины материала.

Технический результат данного изобретения заключается в повышении точности стабилизации плотности намотки материала в объеме наматываемого рулона.

Данный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для формирования рулона наматываемого упругого материала, содержащем приводной двигатель и связанный с ним усилитель мощности, датчик и блок задания натяжения, соединенные своими выходами через узел сравнения с усилителем мощности, согласно изобретению приводной двигатель снабжен датчиком частоты вращения рулона, соединенным со счетчиком числа оборотов рулона, а устройство имеет датчик длины наматываемого материала, блок вычисления средней толщины материала во всем рулоне, соединенный своими входами с датчиками длины наматываемого материала и частоты вращения рулона, а выходом с блоком задания натяжения, а также блок вычисления средней толщины материала в поверхностном слое намотки, подключенный своими входами через электронные ключи к датчикам длины наматываемого материала и частоты вращения рулона, а выходом к входу блока задания натяжения, причем управляющие входы электронных ключей соединены с выходом блока задания числа витков в поверхностном слое рулона, а блок вычисления средней толщины материала в рулоне выполнен с возможностью реализации зависимости



где L_t - длина материала, измеренная с начала намотки рулона,

N_t - соответствующее L_t число оборотов рулона,

- константа,

а блок вычисления средней толщины материала в поверхностном слое рулона выполнен с возможностью реализации зависимости



где L - длина материала, измеренная в заданном поверхностном слое,

N - соответствующее L число оборотов рулона.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, которое содержит рулон 1 наматываемого материала 2, двигатель 3 рулона, соединенный с выходом усилителя мощности 4, вход которого через узел 5 сравнения соединен с выходами датчика 6 натяжения и блока 7 задания натяжения, датчик 8 частоты вращения рулона, датчик 9 длины материала. Вход блока задания натяжения подключен к выходу узла 10 сравнения, ко входам которого подключены выходы блока 11 вычисления средней толщины материала h_t внутри рулона и блока 12 вычисления средней толщины материала в поверхностном слое рулона h . При этом блок 11 своими входами непосредственно, а блок 12 через ключи 13 и 14 подсоединены соответственно к датчикам длины и частоты вращения. Управляющие входы ключей 13 и 14 соединены с выходом блока 15 задания числа витков в поверхностном слое рулона.

Устройство работает следующим образом.

В процессе намотки материала 2, осуществляемой двигателем 3, получающим питание от усилителя мощности 4 на выходе датчиков 8,9,6 формируется информация соответственно о числе оборотов рулона, длине наматываемого материала и его натяжении. Периодически после намотки установленного блоком 15 числа витков устройство 11 вычисляет среднюю толщину h_t намотанного с начала формирования рулона материала, которая не остается постоянной, а уменьшается под действием развивающихся в рулоне сжимающих его усилий.

Причем



где L_t - длина материала, измеренная с начала намотки рулона,

N_t - соответствующее L_t число оборотов рулона,

- константа.

С помощью ключей 13 и 14 периодически после намотки заданного блоком 15 числа витков к датчикам 8 и 9 подключается устройство 12 вычисления средней толщины материала в поверхностном слое, то есть при отсутствии указанных выше сжимающих внутренние слои рулона усилий. Причем



где L - длина материала, измеренная в заданном поверхностном слое,

N - соответствующее L число оборотов рулона.

Разность сигналов (h_t - h) подается на вход блока задания натяжения и корректирует сигнал на его выходе.

Таким образом, на основе информации о толщине материала устройство стабилизирует плотность намотки внутри рулона.