عمود الهواء

التطبيقات

لفافة

ومن جهة أخرى، تستعمل أعمدة التمدد الهوائية في عدد كبير من تطبيقات معالجة المواد المرنة على هيئة شريط مستمر، ولا سيما في صناعات الطباعة والتغليف وصناعة الورق والأفلام البلاستيكية والمنسوجات. وتشمل المعدات التي تستعملها آلات الشق وإعادة اللف، وآلات التصفيح، وآلات الطلاء، وغيرها من أنظمة اللف وفك اللف ومعالجة المواد.

إضافةً إلى ذلك، وتكمن أهميتها التشغيلية في تسريع تركيب اللفائف وإزالتها، وتأمين تثبيت القلب على العمود، وإتاحة نقل العزم من منظومة القيادة أو الكبح إلى اللفافة. وتختلف مواصفات العمود، مثل قطره وطوله وعدد عناصر التمدد وقدرة نقل العزم، بحسب نوع الآلة والمادة المعالجة وقطر قلب اللف ومتطلبات الشد.

انظر كذلك

مبدأ العمل

علاوةً على ذلك، وتختلف آلية توسيع عناصر الإمساك باختلاف التصميم؛ ففي بعض الأعمدة توجد مثانة واحدة ممتدة داخل الجسم، في حين تستعمل تصاميم أخرى عدة مثانات موزعة على العمود. ولا يعني تعدد المثانات بالضرورة أن كل مثانة تعمل بدائرة هوائية مستقلة، إذ يعتمد ترتيب دوائر الهواء على تصميم العمود وتطبيقه.

وفي السياق ذاته، يتكون عمود التمدد الهوائي من جسم أسطواني مجوف، يحتوي على مثانة أو أكثر قابلة للنفخ، إضافة إلى عناصر إمساك قابلة للتمدد، مثل المخالب أو الشرائح. ويُصنع جسم العمود عادةً من الألومنيوم أو الفولاذ. وعند إدخال الهواء المضغوط عبر صمام مخصص، تتمدد المثانة وتدفع عناصر الإمساك إلى الخارج من خلال فتحات في جسم العمود، فتضغط على السطح الداخلي لقلب اللف وتثبته على العمود. وبذلك يمكن نقل عزم الدوران بين العمود والقلب أثناء اللف أو فك اللف مع تقليل احتمال انزلاق القلب بالنسبة إلى العمود.

من جهة ثانية، وعند تفريغ الهواء، تنكمش المثانة وتتراجع عناصر الإمساك، مما يتيح إزالة قلب اللف أو تركيب قلب آخر بسرعة. ويتيح هذا المبدأ تغيير اللفائف بسرعة من دون تفكيك العمود، وهو ما يساعد على تقليل زمن توقف الآلة أثناء عمليات الإنتاج.

الأنواع والتصاميم

إضافةً إلى ذلك، الأعمدة المتمددة ميكانيكيًا (Mechanical expanding shafts): تستعمل آلية ميكانيكية لتوسيع عناصر الإمساك وتثبيت القلب، بدلًا من استخدام مثانة هوائية. ولذلك لا تعتمد على مصدر للهواء المضغوط. وهي تشترك مع الأعمدة الهوائية في الغرض الأساسي، وهو تثبيت قلب اللف ونقل الحركة، لكنها ليست من أعمدة التمدد الهوائية بالمعنى الدقيق.

من جهة ثانية، الأعمدة من نوع الشرائح أو متعددة المثانات (Strip-type / Multi-bladder): تستعمل عدة مثانات أو عناصر تمدد موزعة على طول العمود أو حول محيطه بحسب التصميم. وعند تطبيق الضغط الهوائي تتمدد هذه العناصر لتوفير التماس المطلوب مع قلب اللف. وتستعمل هذه التصاميم في تطبيقات متنوعة، بما فيها اللفائف العريضة والقلوب ذات الجدران الرقيقة والأنظمة التي تتعامل مع أكثر من قلب على العمود نفسه.

وفي هذا الصدد، الأعمدة التفاضلية الهوائية (Air differential shafts): تُستعمل في التطبيقات التي تُلف فيها عدة لفائف منفصلة على عمود واحد، ولا سيما في عمليات الشق وإعادة اللف. وتسمح هذه الأعمدة بحدوث انزلاق دوراني مضبوط بين كل قلب والعمود، أو بين عناصر نقل الحركة المرتبطة بكل قلب، بحيث يمكن الحفاظ على شد مناسب لكل شريط رغم الاختلافات الصغيرة في أقطار القلوب أو سماكات المواد. وتعد هذه الخاصية مهمة عند إعادة لف عدة شرائط ضيقة في الوقت نفسه، لأن تثبيت جميع القلوب تثبيتًا صلبًا على سرعة زاوية واحدة قد تؤدي إلى اختلافات في الشد بين اللفائف.

علاوةً على ذلك، الأعمدة من نوع المخالب (Lug-type): تستعمل عناصر إمساك بارزة، تُعرف بالمخالب، تتمدد شعاعيًا إلى الخارج لتلامس السطح الداخلي لقلب اللف. وتوجد منها تصاميم تستعمل مثانة داخلية واحدة، كما توجد تصاميم متعددة المثانات. وتُعتبر مناسبة لتطبيقات اللف وفك اللف العامة، ولا سيما عندما تكون القلوب متجانسة الأبعاد.

وفي السياق ذاته، توجد عدة تصاميم لأعمدة التمدد الهوائية، ويختلف تصنيفها بحسب شكل عناصر الإمساك وترتيب المثانات وطريقة التحكم في اللفائف: