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采用DICAR均衡器膠墊提高紙箱模切質量

時間:2015-08-03 點擊:8541次 作者:

    全世界環保呼聲日益高漲,包裝業要求更多地使用無污染、可回收的材料,以保證可持續發展,這使得瓦楞紙箱工業得到了飛速的增長。瓦楞紙箱的成型分為平版模切和滾筒模切。平版模切的優勢在于紙箱尺寸不會發生變化。滾筒模切的優勢在于速度快,產量大。在瓦楞紙箱工業非常發達的歐美,由于采用了先進的滾筒模切技術,90%的紙箱采用滾筒模切完成。我國的滾筒紙箱工業剛剛起步,發展潛力巨大,但是要取得質量和數量上的突破,必須解決模切中的品質問題。滾筒模切中的問題包括:模切不徹底,清廢不徹底,紙箱尺寸不一致等等。

    模切的徹底性和清廢的有效性與模切刀及海綿膠的耐用度有關,同時也與底膠墊的品質有關,由于時間關系,在此專門談一談底膠墊對模切品質和精度造成的影響。

    首先,我們要弄清平版模切與滾筒模切的不同點。平版模切是靜態的模切,刀模與紙板進行面與面的接觸,所以,紙箱尺寸與刀模尺寸完全一致,不會發生尺寸變化的問題。而滾筒模切是運動中的模切,滾筒模與紙板在前進中進行點與點的接觸,所以,難以保證紙箱的尺寸完全與刀模尺寸一致。

    所以,滾筒瓦楞紙箱尺寸不合規格或不夠精確,向來是滾筒模切中存在的品質問題。包裝業的要求越來越高,使精度差的紙箱難以通過自動化包裝線。而人們又不愿放棄滾筒模切產量大,速度快,成本低的優點。所以,幾十年來,人們為克服滾筒紙箱尺寸的誤差進行了眾多努力。

    要尋求解決的方法,先要了解紙箱尺寸變化的原因。

    影響精度的主要因素

    要尋求解決的方案,首先要了解引起紙箱尺寸變化的主要因素。在正常操作條件下,有四個影響因素:

    首先,是滾筒模切刀的高度,這是由機器制造商確定好,然后由制刀模者執行的。

    第二,是刀模的理論直徑。

    第三,是滾筒刀在底膠墊上的切入深度。大多數機器制造商都推薦一個標準切入深度作為理想的設定量,但對不同的訂單它可以改變。切入深度取決于操作員,通常是要求有足夠的切入深度以達到徹底切穿紙板,并略有余量。

    最后,是底滾筒的表面速度,正常情況下會隨著底膠墊的磨損而變小。

    表面速度

    在理想情況下,刀模的表面速度,底滾筒的表面速度,以及瓦楞紙板運轉速度應當一致。不幸的是,在傳統的滾筒模切條件下,這種情況只存在很短時間,即當底膠墊完全未受到磨損,因而上下滾筒以理論上的1∶1的相同速率運轉時。

    從此時開始,底膠墊發生磨損,這就減少了底滾筒的直徑,因而改變了底滾筒的表面速度,最終導致紙箱的長度縮短。

    刀模的表面速度取決于滾筒圓心至刀鋒為半徑的圓周長。底滾筒的表面速度取決于底滾筒圓心至底膠墊表面為半徑的圓周長。由于底膠墊的易磨損性,顯而易見,這里惟一不能保持常數的變量是底滾筒的表面速度。因而一向以來,重復訂單情況下很難保證紙箱從始至終的精確度。

    首尾難顧

    當要求運行多版紙箱--兩個或更多個紙箱從一張瓦楞紙上相繼模切下來時,尺寸問題就顯得更加明顯了。為了控制第一個紙箱的尺寸,必須改變模切刀的切穿深度或底滾筒的速度。然而,這不可避免會改變最后一個紙箱的尺寸。一般情況下,最后一個紙箱會切得比第一個短。

    經驗顯示,如果試圖控制這種現象,則又會改變第一個紙箱的尺寸,這叫做“首尾難顧”。此效應因紙箱尺寸、機器尺寸、滾筒速度及刀的切入深度的不同而使各批成品不能一致。

    許多紙箱廠商為了解決這一難題,進行了可貴的努力,找到不少方法來把滾筒模切造成的尺寸變化減少到最低。其中一種方法是,采用可變速的底滾筒,由操作者定時或不定時測量紙箱的公差,然后操作員通過變速馬達等裝置,調節底滾筒的速度,以補償底膠墊的磨損所造成的直徑短小的缺陷。該系統可取得一定的效果,但紙箱廠必須依賴操作員的技術以作出正確的調整。甚至在這種情況下,也很難精確確定底膠墊的直徑,因為在大多數情況下,底膠墊各處的磨損是不同的。在許多情況下,這也給操作員太多的困擾,常常造成刀模、齒輪系統的損壞。

    另外,在多版情況下,有些制模者把第二版做長些,以補償“首尾難顧”的尺寸差。盡管這些方式可以解決部分問題,但無法從根本上滿足對精度要求較高的客戶的需求,也難以符合ISO9000標準。

    30年前,美國DICAR發明了長壽型底膠墊來緩解這一矛盾。DICAR底膠墊的使用壽命為任何同類產品的150%至300%,這樣便縮小了上下滾筒線速度的差值,使紙箱尺寸的縮短變得比較不明顯。

    但以上均不是徹底的解決之道。

    目前最佳的解決方案當屬DICAR開發的均衡器底膠墊系統。均衡器控制底滾筒的表面速度,減少操作員的失誤。與標準模切裝置不同,底膠墊不是直接覆蓋在底滾筒上,而是先套在軸承套筒上。

    不論底膠墊的直徑如何變化,由于軸承可在底滾筒上自由滑動,從而使底膠墊的表面速度完全由刀模操縱,使紙箱與刀模形狀完全一致。

    均衡器在控制紙箱尺寸方面最大優點,是不需要操作員的涉入,無需由操作員定時調節滾筒的轉速,而是由均衡器自動調節,這點在模切重復訂單時非常重要,因為客戶當然希望每批貨的尺寸完全一致。   基于此,當一次運行多版或多套刀模時,就不會出現首尾難顧的現象,模切的紙箱形狀將與相應的刀模完全一致。   除此優點之外,DICAR均衡器尚有以下優勢:

    使底膠墊的壽命延長。由于上下滾筒的線速度完全一致,底膠墊所受的張力減少,另外,刀模直徑與底膠墊的直徑不必一致,使每片滾筒刀的切入點在底膠墊上得到均勻的移動,即每次都不是落在同一點,底膠墊的磨損非常平均,壽命更久。實踐證明,均衡器上的底膠墊壽命可延長30%以上。

    更換底膠墊的時間更短。傳統的底膠墊的位置調換需要將所有底膠墊拆卸下來,然后再安裝,而DICAR均衡器底膠墊的更換非常方便,只需5分鐘。所節約的停機時間是可觀的。   安裝DICAR均衡器后的經濟收益是可觀的。經實際統計,若一部紙箱機每日模切40000個紙箱,使用均衡器后10年內產生了數百萬元的收益。(如表所示)

 以每臺機器日產4萬件為例

 每日增加收益

 每月增加收益

 每年增加收益

 10年增加收益

 提高精度/減少廢品

 $150

 $4500

 $54000

 $540000

 節約機器時間

 $30

 $900

 $10800

 $108000

 延長膠墊壽命

 $15

 $450

 $5400

 $54000

 合  計

 $195

 $5850

 $70200

 $702000

 折合人民幣

 $1599

 $47970

 $575640

 $5756400

    所以,目前全世界已有1200多臺紙箱滾筒模切機裝配了DICAR均衡器,而在我國僅有8臺機器安裝了,顯然,要想成為滾筒紙箱大國,我國紙箱生產商在技術進步的道路上還要加快步伐。