Система автоматического регулирования диаметра экструдируемого пленочного рукава

Система автоматического регулирования диаметра экструдируемого пленочного рукава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить качество пленки за счет стабилизации ширины рукава при вращении формующей головки и изменения высоты зоны затвердевания пленки. Система содержит экструзионную головку с ближними и дальними к ее выходу измерителями перемещения точек на поверхности рукава . Ближние измерители и задатчик диаметра подключены к входу схемы сравнения. К ее выходу подсоединены вход регулятора диаметра с заслоночным устройством. Выходы дальних измерителей подключены через фильтр низких частот к одному входу дополнительной схемы сравнения. К ее другому входу подключен выход общего для двух схем сравнения задатчика диаметра рукава. Регулятор диаметра рукава дополнительным входом подключен к выходу дополнительной схемы сравнения. При работе системы осуществляется стабилизация ширины рукава даже при наличии его некруглости в поперечном сечении. 5 ил. 1 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ны затвердевания пленки.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И mHPbfTHRM

ПРИ fHHT СССР (21) 4706726/05 (22) 17.05.89 (46) 23. 04. 91. Бюл. У (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластмасс, резины и искусственной кожи (72) .Н.Значковский (53) 678,057.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1243954, кл. В 29 С 47/92, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1549772, кл. В 29 С 47/92, 1988. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДИАМЕТРА ЭКСТРУДИРУЕМОГО

ПЛЕНОЧНОГО РУКАВА (57) Изобретение позволяет повысить качество пленки за счет стабилизации ширины рукава при вращении формуюИзобретение относится к области автоматического управления процессами формообразования экструдируемых полимерных изделий, в частности к управлению диаметром пленочного рукава, экструдируемого как через неподвижную, так и через вращающуюся формующие головки: с двухсторонним внутренним и наружным воздушным охлаждением пленки.

Цель изобретения — повышение качества пленки за счет стабилизации ширины рукава при вращении форму„„SU„„1 43170 А1 (Д1)У В 29 С 47/92 // В 29 L 23:00

2 щей головки и изменения высоты зоны затвердевания пленки. Система содержит экструзионную головку с ближними и дальними к ее выходу измерителями перемещения точек на поверхности рукава. ьлижние измерители и задатчик диаметра подключены к входу схемы сравнения. К ее выходу подсоединены вход регулятора диаметра с эаслоночным устройством. Выходы дальних измерителей подключены через фильтр низких частот к одному входу дополнительной схемы сравнения. К ее другому входу подключен выход общего для двух схем сравнения задатчика диаметра рукава, Регулятор диаметра рукава дополнительным входом подключен к выходу дополнительной схемы сравнения. При работе системы осуществляется стабилизация ширины рукава даже при наличии его некруглости в поперечном сечении. 5 ил. ющей головки и изменении высоты зоНа фиг.1 приведена общая схема системы автоматического регулирования диаметра рукава; на фиг.2 — система в составе линии, содержащей формующую, головку с двумя дальними измерителями и одним ближним измерителем, механически связанным с роликами устройства стабилизации положения рукава; на @иг.3-5 — схемы сравнения, позволяющие реализовать пред" лагаемую систему.

1643170

Система автоматического регулирования диаметра экструдируемого пленочного рукава содержит экструдер (не показан), формующую головку 1 ci входом 2 и мундштуком 3 с кольцевой щелью 4, устройство 5 внешнего воздушного охлаждения рукава с патрубком 6, нагнетающую 7 и отсасывающую

8 воздушные магистрали с вентилято- 10 рами 9 и 10.

Экструдируемый пленочный рукав с зонами расплава i 1 и затвердевания

12, принимается складывающими 11 и

12 щеками, валками 13 и 14 тянущего 15 устройства с приводом 15.

Система содержит ближние по отношению к выходу 4 головки 1 измерители 16 и 17 перемещений точек на поверхности рукава со схемой суммиро- 20 вания сумматором 18 и дальние измерители 19 и 20 со схемой суммирования сумматора 21. На вход основной схемы 22 сравнения подключены выходы схемы суммирования сумматора 18 и 25 задатчика 23 диаметра. Выход схемы

22 сравнения подключен на основной вход 24 регулятора 25 диаметра рукава, а выход 26 регулятора 25 подключен к грубому 27 и точному 28 3р заслоночным исполнительным устройствам, установленным на одной из магистралей 8 подачи-отвода воздуха в полость рукава.

В устройство введена-дополнительная схема 29 сравнения и фильтр 30 нижних частот.

Дальние измерители 19 и 20 подключены через схему 21 суммирования и фильтр 30 низких частот на один 40 вход дополнительной схемы 29 сравнения. К второму (отрицательному) входу схемы 29 сравнения подключен выход общего для двух схем 22 и 29 сравнения задатчика 23 диаметра.

Выход дополнительной схемы 29 сравнения подключен через контакт выключателя 31 к дополнительному входу 32 регулятора 25 диаметра.

Полоса пропускания фильтра 30 низ- 50 ких частот выбирается по условиям устойчивой работы системы. Она соиз1 мерима с величиной — где с — время с прохождения рукавом расстояния и по вертикали между ближними 16 и 17 и дальними -19 и 20 измерителями. Для выполнения этого условия при выборе требуемой (по технологии) скорости отвода пленки (валками 13 и 14) фильтр 30 низких частот снабжен устройством управления его полосой пропускания (постоянными времени), содержащим, например, постоянный 33 и переменный 34 резисторы, конденсаторы 35 и переключатель 36.

В частном случае реализации системы на фиг.2 привод 15 валков 13 и 14 тянущего устройства снабжен дополнительным выходом, подключенным через функциональный преобразователь 37 с входом управления устройства управления полосой пропускания фильтра 30, На фиг.3 выходом привода 15 является, например, положение движка 38 задатчика 39, а входом устройства управления полосой пропускания филь тра является положение движка 40 потенциометра 34. Иеханическая связь

37 при этом реализует функциональную зависимость между положениями движков 38 и 40 резисторов 39 и 34.При этом функциональная связь 37, параметры резисторов 33,34 и 39, конденсатора 35 и схема устройства управления полосой пропускания фильтра 30 выбраны таким образом, чтобы реализовалась функциональная зависимость где f. — полоса пропускания фильтра 30;

К коэффициент пропорциональности;

V — скорость отвода пленки.

Система может быть реализована (фиг.2) с использованием роликового и других устройств 41 стабилизация положения рукава. В этом случае ближний измеритель 17 механически связан через стойку 42 с роликовыми рабочими элементами 43 и 44 — приводом радиального. перемещения устройства

41, а также 45 †. устройством управле" ния приводом 44.

Фиг.3-5 иллюстрируют различные варианты реализации схем 22 и 29 сравнения (фиг.1). Эти схемы позволяют выключать дальние измерители 19 и

20 при помощи выключателя 31 без существенного изменения заданного значения диаметра рукава.

На фиг.3 основания 22 и дополнительная 29 схемы сравнения системы реализованы за счет подключения вы1643170

Я ходов сумматоров 18 и 21 последовательно-встречно с выходом эадатчика

23 диаметра. Свободная клемма задат.чика 23 соединена с общей входной точкой (землей) регулятора 25, свободная выходная клемма сумматора 18 подключена на вход 24 регулятора 25.

Свободная выходная клемма сумматора

21 при этом подключена через фильтр

30 и выключатель 31 к дополнительному входу 32 регулятора 25. Схема на фиг.3 по существу собрана по схеме сравнения выходных напряжений сумматоров 18 и 21 с напряжением задатчика

23 на входах 24 и 32 регулятора 25 диаметра.

На фиг.4 приведена схема сравнения, в которой осуществляется сравнение токов в резисторах 46 и 47 и в резисторах 48 и 49 на входах 24 и 32 регулятора 25. При этом резисторы 46 и 47 реализуют схему 22 сравнения, а резисторы 48 и 49 — схему

29 сравнения.

На фиг.5 приведена схема сравнения, аналогичная схеме, приведенной на фиг.3, в которой дополнительный контакт 50 выключателя 31 при выключении дальних измерителей 19 и 20 шунтирует последовательную корректирующую (разделительную) RC-цепь 51, включенную в контуре ближнего измерителя 17, приведенного на фиг,2(гиб- кая обратная связь 52 регулятора 25— операционный. усилитель 53 — входные резисторы 54 и 55. регулятора 25).

Система работает следующим образом.

В формующую головку 1 через вход

2 с выхода экструдера непрерывно поступает расплав полимера, При этом экструдируется рукавная заготовка иэ расплава полимера, которая охлаждается воздушными потоками с внутренней и наружной сторон, раздувается, затвердевает, поднимается вверх в виде цилиндрического рукава 56 и протягивается между складывающими щеками 12 и 13 при помощи тянущих валков 13 и 14.

Регулятор 25 диаметра с измерителями 16 и 17 и заслоночными исполнительными устройствами 27 и 28 при разомкнутом контакте выключателя 31 обеспечивают автоматическое регулирование диаметра, до которого раздувается пленочный рукав 56. Регулятор 25 обычно работает наиболее эффективно в случае, когда контактные ролики измерителей 16 и 17 находятся в зоне

57 эатвердевания пленки. Заданное значение диаметра выставляется оператором при помощи задатчика 23. Если формующая: головка 1 неподвижна, регулятора 25 с измерителями 16 и

17 во многих случаях оказывается достаточно для получения высокой стабильности ширины рукава.

При реверсивном вращении формующей головки 1 вокруг своей оси происходит синхронное вращение профиля разнотолщинности рукава и разложение разнотолщинности при намотке пленки в рулоны (не показаны).

Наличие разнотолщинности в поперечном .(перпендикулярном) сечении рукава приводит к тому, что разные участки рукава растягиваются с разными радиальными и осевыми удельными усилиями. Поэтому рукав 56 в зоне его раздува имеет некруглые поперечные сечения. Некруглость рукава 56 по мере удаления вверх от зоны

57 эатвердевания уменьшается. При этом для повышения стабильности ширины сложенного рукава целесообразно измерители 16 и 17 устанавливать как можно выше над зоной 57 затвердевания, однако при этом снижается быстродействие системы регулирования. Следовательно, измерители 16 и 17 -приходится устанавливать на высоте, где еще имеет место значительная некруглость поперечного сечения рукава 56.

При включении выключателя 3 1 на второй вход 32 регулятора 25 поступает разница сигналов, поступающих с выхода сумматора 21 и задатчика 23.

При этом измерители 19 и 20 измеряют отклонения диаметра рукава 56 в поперечном сечении рукава, имеющем практически форму круга, и результаты такого измерения соответствуют изменениям ширины рукава 56. Для обеспечения устойчивой работы системы с измерителями 19 и 20 в систему введен фильтр 30 низких частот °

Расстояние между измерителями 16, l7 и 19,20 по вертикали выбирается достаточным для того, чтобы обеспечивалось круглое сечение рукава 56 в зоне касания к нему измерителей

19 и 20.При этом при выборе скорости отвода пленки тянущими валками

1643170

13 и 14 с приводом 15 оператор выбирает при помощи резистора 34 и переключателя 36 требуемую полосу пропускания фильтра 30 s соответствии с соотношениями, приведенными выше.:

При неизменном технологическом режиме полоса пропускания фильтра.30 может оставаться неизменной. Она вы бирается расчетным путем и уточняет-: 10 ся экспериментально для каждой рабочей скорости отвода пленки., Фильтр 30 пропускает полосу низких частот суммарного сигнала измерителей 19 и 20, обеспечивает 15 стабилизацию ширины рукава 56 при вращении формующей головки 1 и при изменении высоты эоны 57 эатверде" вания рукава 56. При этом в системе, приведенной на фиг. 1, коэффициент . 2б усиления по входу 32 регулятора 25 в несколько раэ выше коэффициента усиления по входу 24. При этом ширина готовой пленки определяется преимущественно дальними измерителя- 25 ми 19 и 20, а ближние 16 и l7 обеспечивают требуемое быстродействие системы.

В системе на фиг.2 RC-цепь 46 разделяет выход схемы 22 сравнения и 30 вход 24 регулятора 35 по постоянному току. Это обеспечивает условия, при которых ширина рукава 56 определяется практически контуром регули рования с дальними измерителями 19 и 20. Ближний измеритель при этом имеет радиальное перемещение вместе с устройством 41 и обеспечивает быстродействие системы. Корпусы дапьних измерителей 19 и 21 неподвижны. 4{}

Изобретение позволяет расширить область использования предлагаемой системы для,линий с вращающимися экструзионными головками, а также для, линйй с внутренним воздушным охлаж- 45 дением пленочного рукава, повысить качество выпускаемой продукции и экономию сырья за счет снижения отклонений ширины рукава при вращении формующей головки и при изменении высоты зоны затвердевания пленки.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена дополнителЬной схемой сравнения и фильтром нижних частот, содержащим устройство управ- ления его полосой пропускания. формула изобретения!

Система автоматического регулиро- вания диаметра экструдируемого пленочного рукава, содержащая экструдер, кольцевую экструзионную головку с ближними и дальними относительно ее выхода измерителями перемещений точек на поверхности рукава, схему сравнения, к входам которой подключены ближние измерители и эадатчик диаметра рукава, а к выходу - вход регулятора диаметра рукава с эаслоночным исполнительным устройством, установленным на воздушной магиетралй иодачи отвода воздуха в полость рукава, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества пленки за счет стабилизации ширины рукава при враще-. нии формующей головки и изменения высоты зоны затвердевания пленки, система снабжена дополнительной схемой сравнения и фильтром низких частот с устройством управления. его полосой:пропускания, выходы дальних измерителей подключены через фильтр низких частот к одному входу дополнительной схемы сравнения, к ее второму входу подключен выход общего для двух схем сравнения задатчика диаметра рукава, а регулятор диаметра рука" ва снабжен дополнительным входом, подключенным к выходу дополнительной схемы сравнения.

1643170

1643> Уо

Q! b43170

1643170

Составитель Л.Кольцова

Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 1200 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101