Tıbbi Amaçlı Pamuk Üretimi Đçin Rulo Sarım Makinesi Tasarım ve Üretimi. Design and Production of Roll Winding Machine for Medical Cotton Production

Transkript

1 Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 3, No: 1, 2009 (25-29) Electronic Journal of Textile Technologies Vol: 3, No: 1, 2009 (25-29) TEK OLOJĐK ARAŞTIRMALAR e-issn:xxx-xxx Makale (Paper) Tıbbi Amaçlı Pamuk Üretimi Đçin Rulo Sarım Makinesi Tasarım ve Üretimi Gabil ABDULLA, Murat KODALOĞLU Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisliği Bölümü, Isparta Özet Hastanelerde günümüzde yapılmakta olan ortopedi ve cerrahi operasyonlarda, rulo formunda sarılmış pamuğa ihtiyaç duyulmaktadır. Hidrofil pamuklar içerisinde en yüksek kalitede pamuk olarak nitelendirilmekte olup, dünyada tıbbi hidrofil pamuk şeridi üretimi yapan firma sayısı oldukça sınırlıdır. Yurt içinde ve yurt dışında çok az sayıda firma bu üretim teknolojisine sahip durumdadır. Bu nedenle söz konusu çalışma ile ülkemizde üretim teknolojisi olmayan yüksek kalite ve yüksek hızda hidrofil pamuk şeridi üretimini mümkün kılacak basit konstrüksiyona sahip pamuk rulo sarım makinesi tasarlanmış ve üretilmiştir. Bu sayede yüksek kalitede ürünün yurt dışı firmalardan daha yüksek kapasitede ve daha uygun maliyette üretimi amaçlanmaktadır. Anahtar Kelimeler: Hidrofil Pamuk, rulo, sarım makinesi Design and Production of Roll Winding Machine for Medical Cotton Production Abstract Cotton wound in roll form is necessary for surgical operations being carried at modern hospitals. Medical hydrophilic cotton has the best-quality among the hydrophilic cotton group and the number of companies producing medical hydrophilic cotton is limited all around the world. Very few companies in Turkey and on the world possess production technology of this product. Because of this necessity, a simple cotton roll winding machine able to produce high-quality medical hydrophilic cotton at a higher speed was designed and produced within this study. The designed machine can produce high-quality medical cotton in Turkey with a lower cost than foreign companies. Keywords: Hydrophilic cotton, roll, winding machine. 1.GĐRĐŞ Bu çalışma ile ülkemizde üretimi fabrikasyon olarak gerçekleştirilemeyen ve yurt dışından ithal edilmek zorunda olunan yüksek kalitede tıbbi pamuğun üretilmesinde kullanılan rulo sarım makinesinin tasarım ve imalatı amaçlanmıştır. Ülkemizde sadece satış öncesi nihai işlemlerin yapılabildiği tıbbi pamuğun ara ürün olarak hammaddesi, pamuk şeridi halinde Yunanistan ın Septone firmasından ithal edilmektedir. Ancak bu ürün Đspanya, Fransa, Hindistan ve Endonezya gibi bazı ülkelerde de üretilebilmektedir. Rulo sarım makinesi tasarlayıp üretmemizle, ithalat zorunluluğu olan bir ürünün yerli olarak üretimi sağlanmış olacak, böylelikle tıbbi pamuk üretim prosesleri yurt dışına bağımlı olmaktan çıkartılarak istenilen Bu makaleye atıf yapmak için Abdulla, G., Kodaloğlu, M., Tıbbi Amaçlı Pamuk Üretimi Đçin Rulo Sarım Makinesi Tasarım ve Üretimi Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi 2009, 3(1)25-29 How to cite this article Abdulla, G., Kodaloğlu, M., Design and Production of Roll Winding Machine for Medical Cotton Production Electronic Journal of Textile Technologies, 2009, 3 (1)25-29

2 Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) Tıbbi Amaçlı Pamuk Üretimi Đçin Rulo Sarım Makinası Tasarım Ve Üretimi özelliklere sahip bu ara ürünün üretimi ülkemizde gerçekleşmiş olacaktır. Böylece ilave istihdam imkânı da sağlanacaktır. Bu çalışmada; Geliştirilen rulo sarım makinesi ile yüksek kaliteli tıbbi pamuğun şerit olarak üretim parametrelerinin belirlenmektedir, Rulo sarım makinesi için gerekli kapalı devre otomatik kontrol sistemi geliştirmesi sağlanmıştır Önümüzdeki yıllarda tekstil sektöründe yeni işletmelerin kurulması ve salt kapasite artırıcı yatırımların teşvik edilmesi yerine, kalite artırıcı, prodüktiviteyi artırıcı, darboğaz giderici, enerji ve hammadde tasarrufu sağlayıcı, çevreyi koruyucu, ürün çeşitliliği sağlayıcı vb. modernizasyon ve yenileme yatırımları ile AR-GE oluşturma yatırımlarının öncelikle ve en yüksek oranlarda teşvik edilmesi gerektiği son yıllarda üzerinde sıkça durulan hususlardandır. Çalışma kapsamında hedeflenen üretim teknolojisi, piyasada pamuk ipliği işletmelerinde uygulanan proseslere yakınlık göstermesi sebebi ile söz konusu proje, tekstil teknoloji geliştirme sınıfında değerlendirilmektedir. Tamamen yerli tasarım olarak geliştirilen bu üretim teknolojisinin sonucunda aşağıdaki hususlara ulaşılmıştır: Tıbbi pamuk şeridi üretimini mümkün kılacak rulo sarım makinesinin geliştirilmesi sağlanmıştır, Üretilen pamuk şeridinin başta tıbbi pamuk üretiminde kullanılarak bu ara ürünün ithalatının ve dolayısıyla yurt dışı bağımlılığın engellenmesi sağlanmış, Üretim ve tasarımın olabildiğince yerli kaynaklar kullanılarak tamamlanması suretiyle Tekstil sanayisinde proses geliştirilmesine yönelik örnek bir projenin gerçekleştirilmiş, Gerçekleştirilecek üretimin, otomasyon sistemleri ile birleştirilerek, üretim randımanının maksimum düzeye çıkarılması sağlanmış. Bu kapsamda elde edilen ara ürün pamuk şeridinin medikal ve kozmetik alanlarda kullanılabilmesine yönelik ek çalışmalara zemin hazırlamaktadır. 2. PAMUK RULO SARIM MAKĐ ASI Hastanelerde günümüzde yapılmakta olan ortopedi ve cerrahi operasyonlarda, rulo formunda sarılmış pamuğa ihtiyaç duyulmaktadır. S.D.Ü. Tekstil mühendisliği bölümünde yapılan araştırmalar sonucunda basit konstrüksiyona sahip pamuk rulo sarım makinesi tasarlanmış ve üretilmiştir. Makinenin ana görünümü aşağıdaki şekilde verilmektedir. Tarak makinesinden gelen şerit besleyici ve koparma silindir çiftlerinden geçerek, 1 no lu silindire gelmektedir. 1, 2 ve 3 silindirlerinin hızları birbirlerine eşit ve aynı yönde oldukları için şerit silindirler arasında yuvarlanma hareketine maruz kaldığı için sarım işlemi gerçekleşir. 3 no lu silindir sarım çapına bağlı olarak dik doğrultuda hareket edebilmekte ve sarım çapı önceden ön görülen değere ulaştığında silindir otomatik olarak rulodan ayrılmaktadır. Bu sayede işlem tamamlanmış olur. Makinenin deney seti üzerinde yapılan araştırmalar sistemin çalışılabilirliğini kanıtlamış olup. Deneylerden alınan sonuçlara dayanarak makinenin işçi konstrüksiyonu üzerinde çalışmalar devam etmektedir. Tahmini hesaplamalarımıza göre makinenin piyasa değeri TL yi geçmemektedir.[2] 26

3 Abdulla, G., Kodaloğlu, M. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) Sarım Parametreleri Şekil 1. Rulo sarım makinesinin ana görünümü Pamuk şeridinin masura kullanmadan sarılması zor bir işlem olduğundan sarım parametrelerinin hesaplanması ve titizlikle yerine getirilmesi gerekmektedir. Sarım ünitesinin teknolojik şeması şekilde verilmiştir. Şekil 2. Sarım ünitesinin teknolojik şeması 4-5 besleme silindir çiftinden çıkan pamuk şeridi 7 düzleminin üzerinden geçerek 1,2 ve 3 silindirlerinin aralığında oluşmuş ABC boşluğuna dahil olur. Şeridin temasta bulunduğu A, B ve C noktalarının hız vektörlerinin bu noktaları birleştiren hayali çembere teğet ve çemberin merkezine nazaran aynı yönde olmaları sonucu şeridin uç kısmı ABC boşluğunda dönerek sarılmaya başlar. 2.2 Silindirler Arası Uzaklıklar 27

4 Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) Tıbbi Amaçlı Pamuk Üretimi Đçin Rulo Sarım Makinası Tasarım Ve Üretimi 3 nolu silindir yüzeyinin sürtünme katsayısı nın 1 nolu silindirin sürtünme katsayısından yüksek olması 1 ve 3 nolu silindirler arası uzaklığın (a) pamuk şeridinin sıkıştırılmamış halindeki kalınlığından büyük olmasını gerektirir. Bu durumda a=kxs olur. Burada S şeridin kalınlığını, K emniyet katsayısı dır. K nın değeri deneylerle tespit edilir. Makinenin ayarları K katsayısının 1-3 aralığında değiştirilmesine imkan sağlamaktadır. a nın değeri 8-30 mm aralığında değiştirilerek a>20 mm olduğu tespit edildi. b ve c uzaklıklarının minimum değeri 1, 2 ve 3 silindirlerinin hareketini engellemeyecek, maksimum değerleri ise şeridin sağlam olarak bir silindirden diğerine aktarılmasını sağlayacak değerlerde olmalıdır. Deneyler b ve c nin değerlerinin 0,5-1 mm aralığında seçilebileceğini ortaya koymuştur. 2.3 Kayma Düzleminin Yatayla Oluşturduğu α Açısı Besleme silindirlerinden (4 ve 5) çıkan şerit 1 silindirine kadar olan yolu kayarak geçeceğinden α açısının değeri şerit ile kayma düzlemi arasından statik sürtünme açısından büyük olmak zorundadır. α = γxk γ sürtünme açısı, K kayma emniyet katsayısı dır. γ= arctg µ denkleminden bulunur. µ sürtünme katsayısıdır. Deneylerde α açısı değeri (30-45) aralığında değiştirilir. α 40 seçildiğinde şeridin engelsiz olarak kaydığı tespit edildi. 2.4 Sarım Hızı Şeridin V s sarım hızı aşağıdaki denklemden bulunur. V s =K ç xv b Denkleminde V b besleme silindirinden çıkan şeridin hızıdır. K ç çekim katsayısıdır, sarılmış rulonun sıkılığının istenilen değerlerde alınmasını sağlamak için şeride çekme uygulanması gerekir. Rulonun sıklığı çok sayıda parametre ye bağlı olduğundan çekim katsayısı deneylerle bulunur. Tasarım aşamasında K ç nin ortalama değeri (1,05-1,1) aralığında seçmek mümkündür. V s 1 nolu silindirin çevresel hızı olarak kabul ediliyor. Yani V 1 =V s Yukarıda rulonun sürekli sarılması için 1, 2, ve 3 silindirlerinin çevresel hızlarının eşit olması şartı getirilmiştir. Ancak deneyler, pamuk rulo rijit bir cisim olmadığından V 1 =V 2 =V 3 olması durumunda sağlıklı bir sarımın elde edilmesinin zor olduğunu göstermektedir. Teorik araştırmalar ve yapılan deneyler üniform bir rulonun sarılması için V 1 <V 2 <V 3 olması gerektiğini gösterir. Bunun dışında rulonun döndürülmesi işlemi silindirlerden birinin yardımı ile gerçekleştirilmelidir. Đyi bir sarım yapılması için döndürme işlemin 3 nolu silindirle yapılması daha uygundur. Bu koşullar göz önünde bulundurulduğunda ruloya etkiyen kuvvetler arası bağlantıyı F sür3 >F sür2 F sür1 Şeklinde yazabiliriz. Şekil b den F sür3 =F sıkma x µ 3 F sür2 =(F sıkma + Q r ) Cosβ 2 x µ 2 F sür1 =(F sıkma + Q r ) Cosβ 1 x µ 1 Son denklemlerden F sıkma kuvvetinin minimum değeri bulunur.[1] 3. SO UÇ Günümüz koşullarında işletmeler arasındaki farklılığı ortaya koyan kriterlerin başında işletmelerin Ar- Ge çalışmalarına verdiği önem yatmaktadır. Çünkü işletmelerin teknik olarak birbirleriyle aynı, hatta benzer üretim sistemlerine ve iş akış süreçlerine sahip olmalarına rağmen piyasa başarıları birbirlerinden çok farklı olabilmektedir. Bunun en önemli nedenlerinin başında ise bir işletmenin sahip olduğu potansiyeli yanında bu potansiyeli arttırmak için yapmış olduğu araştırma ve geliştirme çalışmalarına verdiği önem gelmektedir. Đstihdam ve ihracat rakamları bakımından ülkemizin bir numaralı sektörü 28

5 Abdulla, G., Kodaloğlu, M. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) olan tekstil işletmelerimizin hem yurt içinde ve hem de uluslar arası piyasalardaki başarısı tamamı ile Ar-ge çalışmalarına yoğun bir şekilde yürütmelerine ve bu çalışmalardan etkin bir şekilde faydalanmalarına bağlıdır. Bu çalışma kapsamında geliştirilen rulo sarma makinesi ile ülkemizde teknolojik alt yapısı mevcut bir işletmenin piyasa talebi ve uluslararası bir pazarı mevcut olan bir ürünün ülkemizde üretimini mümkün kılan bir makinenin geliştirilmesi sağlanmıştır. 4. KAY AKLAR 1. Söylemez, E., 2006, Makine Dinamiği ODTÜ. 2. Abdulla, G., 2009, Pamuk Rulo Sarım Makinesi UĐB Tekstil ve Konfeksiyon sektöründe AR- GE Proje Pazarı, Bursa. 29