GDX2商标纸涂胶反衬辊改进有效减少质量缺陷

文/ 周景秋 喻树洪 湖南中烟工业有限责任公司

GDX2商标纸涂胶反衬辊改进有效减少质量缺陷

文/ 周景秋 喻树洪 湖南中烟工业有限责任公司

GDX2机组是长沙烟厂于1992年从意大利GD公司引进的高速卷烟包装机组。该机组整体运行稳定，但经过一段时间运行后，发现在白沙（精品二代）等产品的生产中，由于使用覆膜商标纸，出现小盒开口、铝箔纸粘贴不牢、小盒打不开等质量缺陷问题，频率很高。本文研究通过改进设备减少上述质量缺陷。

使用覆膜商标纸所带来的系列问题

一、使用覆膜商标纸给生产效率带来的影响

为预防白沙（精品二代）生产时产生的商标纸涂胶方面的质量缺陷，采取降低车速到300包/分的方法控制小盒涂胶方面质量缺陷，但这样的生产效率无法满足市场的要求。

二、使用覆膜商标纸给质量带来的影响

通过对挡车工自检记录中的小盒涂胶质量缺陷统计，使用覆膜商标纸带来的质量缺陷约占总质量缺陷的59%，操作工的控制难度大，设备维修时间长。

覆膜商标纸特性分析

覆膜商标纸是将涂布粘合剂后的塑料薄膜与纸质印刷品经加热、加压后黏合在一起，形成纸塑合一的产品。覆膜商标纸的抗张强度、纸张挺度得到提高，但表面覆膜后商标纸弹性加大，不易折叠，折叠后反弹的力较大。覆膜商标纸因正反两面材质不同，两种材质变形系数不一样，在运输、存放及使用过程中因温差变化及水分流失，不可避免地存在长度和宽度方向上的弯曲变形现象。

覆膜商标纸弯曲变形对小盒涂胶的影响

覆膜商标纸的弯曲变形情况为长度方向和宽度方向。在商标纸长度方向上的变形易对商标纸输送产生影响，造成商标纸堵塞。而当宽度方向上的弯曲变形的商标纸经过商标纸纵向输送通道涂胶轮时，由于涂胶反衬辊部分在设计上的原因（中间凹），商标纸与涂胶轮不能充分接触从而出现小盒商标纸涂胶不饱满以及商标纸非涂胶区域上有胶。该现象是导致小盒开口、铝箔粘贴不牢、小盒打不开质量缺陷的主要原因。

商标纸弯曲变形对小盒涂胶影响的解决思路

设备检修过程中，通过对五轮弧形导条部位商标纸涂胶部位进行观察，发现经常有商标纸涂胶不饱满现象。对相关部位检查，发现小盒涂胶轮胶点无堵塞，涂胶轮与涂胶反衬辊之间间隙正常。对弯曲的商标纸进行筛选并折平后，试用发现效果明显好转。对涂胶轮、反衬辊间隙与商标纸之间的关系进行分析，得出：涂胶轮与反衬辊间隙为0.2mm，反衬辊中间设计的凹槽宽10.5mm深2mm；商标纸厚度约为0.3mm，弯曲变形后上下高差为1～3mm。当弯曲的商标纸经过涂胶轮时，商标纸的较高部位被反衬辊向下挤压，由于覆膜商标纸的弹性较大使其周围部位发生弯曲变形，反衬辊的凹槽部位无法有效压制商标纸，商标纸与涂胶轮不能充分接触从而出现小盒商标纸涂胶不饱满。当商标纸宽度方向变形较大时，涂胶反衬辊在压下商标纸进行涂胶时，造成商标纸非涂胶区域涂有胶。

为有效压制反弹的商标纸，设想将涂胶反衬辊改为实心形式，反衬辊外围为实心体，使弯曲的商标纸能得到有效的压制，从而达到消除小盒商标纸涂胶不饱满的现象及减少商标纸非涂胶区域涂胶的机率。

GDX2商标纸涂胶反衬辊改进实施

一、商标纸涂胶反衬辊材料的选择

选材的一般原则：选用材料应考虑的一般原则是：①使用性能原则；②工艺性能原则；③经济性原则。将商标纸涂胶反衬辊改为实心式后，商标纸在输送时，涂胶反衬辊与商标纸接触面增大，导致商标纸涂胶反衬辊与商标纸之间摩擦力增大，商标纸反衬辊容易磨损，选材时必须考虑到材料耐磨的要求。商标纸涂胶反衬辊安装时对定心精度有要求，采用间隙配合，因此要求材料在热处理时对零件的损伤要小。

商标纸涂胶反衬辊与商标纸输送同步，如果不考虑齿轮传动的间隙，以及机器频繁启动的影响，那么商标纸涂胶反衬辊的摩擦力可以忽略不记。考虑到设备的特性，在设计时需考虑零件的耐磨性。鉴于目前尚无可靠的计算方法，选材时从热处理方面来提高零件的耐磨性。商标纸涂胶反衬辊选择合金钢40 Cr, 热处理：调质HB200-230，表面离子氮化HRA77。

二、 商标纸涂胶反衬辊安装时要求

1，商标纸涂胶辊胶量的调整求为刮胶板与胶辊之间的间隙为0.05mm，在实践中，胶量的调整需要根据商标纸的材质来进行，当商标纸为普通白卡纸时，商标纸胶辊的胶量不能调整太大，一般以商标纸涂胶辊上除胶点外，涂胶辊表面呈现金属色为好；当商标纸为覆膜商标纸时，涂胶辊表面有一层薄薄的胶为宜。

2，商标纸涂胶反衬辊与商标纸涂胶辊之间的间隙为0.2mm，间隙太大会造成商标纸涂胶不到，间隙太小会造成商标纸涂胶反衬辊容易脏，在安装商标纸涂胶反衬辊之前，必须检查商标纸涂胶反衬辊轴承、商标纸各输送辊的间隙。商标纸输送辊之间的间隙为0.15mm，在调整该部位时，必须将所有输送辊之间的间隙调整到0.3 mm以上，先调整通道盖板的平行度，再逐步将输送辊的间隙调整到0.15mm。

改造实施后出现的问题及改进措施

将商标纸涂胶反衬辊改为实心体后，在GD 23#机台运行了两个月后，出现了商标纸涂胶反衬辊轴承磨损的现象。一般来说，一切作机械运动的物体，质量越大，运动速度越高，则其动能也越大，物体的动能越大，其机械运动强度越高。 商标纸涂胶反衬辊的转动惯量可用下式计算：

式中 M─-旋转体质量（kg）

K─-系数(回转体)

De─旋转体的计算直径（m）

商标纸涂胶反衬辊的质量M=5.3kg，系数K取0.6，商标纸涂胶反衬辊计算直径De=0.84m，代入公式计算得：

从转动惯量的公式可得出，商标纸涂胶反衬辊重量是引起轴承磨损的根本原因，改进后的商标纸反衬辊比原来的要重0.4kg，于是在商标纸涂胶反衬辊的轮体上开了6个工艺孔，使改造后的商标纸涂胶反衬辊与原来的反衬辊重量一样，重新安装实施后，涂胶效果没有变化，运行了近两年后，未出现问题。

责任编辑 朱阅会