1.GİRİŞ
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 Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 25-29 Tıbbi Amaçlı Pamuk Üretimi Đçin Rulo Sarım Makinası Tasarım Ve Üretimi
26
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 MAKĐASI
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 10.000
– 12.000 TL’yi geçmemektedir.[2] Abdulla, G., Kodaloğlu, M. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 25-29
27
Şekil 1. Rulo sarım makinesinin ana görünümü
2.1 Sarım Parametreleri
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 Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 25-29 Tıbbi Amaçlı Pamuk Üretimi Đçin Rulo Sarım Makinası Tasarım Ve Üretimi
28
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 Vs sarım hızı aşağıdaki denklemden bulunur.
Vs=KçxVb
Denkleminde Vb besleme silindirinden çıkan şeridin hızıdır. Kç 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
Kç nin ortalama değeri (1,05-1,1) aralığında seçmek mümkündür. Vs 1’nolu silindirin çevresel hızı olarak
kabul ediliyor. Yani V1=Vs
Yukarıda rulonun sürekli sarılması için 1, 2, ve 3 silindirlerinin çevresel hızlarının eşit olması şartı
getirilmiştir. Ancak deneyler, pamuk rulo rijit bir cisim olmadığından V1=V2=V3 olması durumunda
sağlıklı bir sarımın elde edilmesinin zor olduğunu göstermektedir. Teorik araştırmalar ve yapılan deneyler
üniform bir rulonun sarılması için V1
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
Fsür3>Fsür2≥Fsür1
Şeklinde yazabiliriz. Şekil… b’den
Fsür3=Fsıkma x µ3
Fsür2=(Fsıkma + Qr) Cosβ2 x µ2
Fsür1=(Fsıkma + Qr) Cosβ1 x µ1
Son denklemlerden Fsıkma kuvvetinin minimum değeri bulunur.[1]
3. SOUÇ
Günümüz koşullarında işletmeler arasındaki farklılığı ortaya koyan kriterlerin başında işletmelerin ArGe 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 Abdulla, G., Kodaloğlu, M. Teknolojik Araştırmalar: TTED 2009 (1) 25-29
29
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. KAYAKLAR
1. Söylemez, E., 2006, “Makine Dinamiği” ODTÜ.
2. Abdulla, G., 2009, “Pamuk Rulo Sarım Makinesi” UĐB Tekstil ve Konfeksiyon sektöründe ARGE Proje Pazarı, Bursa.
