CN117120249A - 一种纤维素产品肘节压制模块及其使用方法 - Google Patents

一种纤维素产品肘节压制模块及其使用方法 Download PDF

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CN117120249A CN202180096969.1A CN202180096969A CN117120249A CN 117120249 A CN117120249 A CN 117120249A CN 202180096969 A CN202180096969 A CN 202180096969A CN 117120249 A CN117120249 A CN 117120249A
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Abstract

一种用于从空气成形的纤维素坯料结构(2)形成非扁平纤维素产品(1)的纤维素产品肘节压制模块(6)。肘节压制模块(6)包括肘节压力机(6a),其包括在压制方向上可移动地布置的压制构件(6d),驱动地连接到压制构件(6d)的肘节机构(6e),驱动地连接到肘节机构(6e)的压制致动器装置(6f)及操作地连接到压制致动器装置(6f)的电子控制系统(6h)。肘节压制模块(6)还包括成形模具(3),其包括附接到压制构件(6d)的可移动的第一模具部件(3a)和第二模具部件(3b)。电子控制系统(6h)被配置用于控制压制致动器装置(6f)的操作以使用肘节机构(6e)在压制方向上驱动压制构件(6d),并通过将第一模具部件(3a)压靠在第二模具部件(3b)上而从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品。此外,肘节压力机(6a)被安装为或被布置成安装为压制构件(6d)的压制方向主要布置在水平方向上,具体地压制构件(6d)的压制方向布置在与水平方向成20度以内,并且更具体地压制方向与水平方向平行。

Description

一种纤维素产品肘节压制模块及其使用方法
技术领域
本公开涉及一种用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的纤维素产品肘节压制模块。本公开还涉及一种使用纤维素产品肘节压制模块从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的方法。
根据本公开的纤维素产品肘节压制模块将主要关于具有集成纤维分离模块、纤维素坯料空气成形模块等的示例纤维素产品成形单元进行描述,但是纤维素产品肘节压制模块和用于使用该模块的相关方法不限于该特定实施方式,并且可以可替选地在许多其他类型的纤维素产品制造系统中实施和使用。
背景技术
纤维素纤维经常被用作生产或制造产品的原材料。由纤维素纤维形成的产品可以被用于许多需要可持续产品的不同场合。纤维素纤维可以生产多种产品,例如一次性盘子和杯子、餐具、盖子、瓶盖、咖啡荚和包装材料。
由纤维素纤维原材料制造纤维素产品时,通常使用成形模具,并且传统上纤维素产品是湿法成形的。通常用于湿法成形纤维素纤维产品的材料是湿纸浆模塑(wet mouldedpulp)。湿纸浆模塑的优点是被认为是一种可持续的包装材料,因为它是由生物材料制成的,并且使用后可以回收。因此,湿纸浆模塑在不同的应用中迅速普及。湿纸浆模塑制品通常通过将抽吸成形模具浸入包含纤维素纤维的液体或半液体纸浆悬浮液或浆料中而形成,并且当施加抽吸时,纸浆体通过纤维沉积到成形模具上而形成具有所需产品的形状。对于所有的湿法成形技术,都需要对湿模塑产品进行干燥,其中干燥是生产中非常耗时和耗能的部分。对纤维素产品的美学、化学和机械性能的要求越来越高,并且由于湿成形纤维素产品的性能,机械强度、柔性、材料厚度的自由度和化学性能受到限制。在湿法成形工艺中也很难高精度地控制产品的机械性能。
生产纤维素产品领域的一个发展是在干法成形工艺中形成纤维素纤维,而不使用湿法成形。代替由液体或半液体纸浆悬浮液或浆料形成纤维素产品,使用空气成形的纤维素坯料结构。空气成形的纤维素坯料结构被插入到成形模具中,并且在纤维素产品的成形期间,纤维素坯料结构在成形模具中经受高成形压力和高成形温度。
可以在生产线或产品成形单元中通过空气成形的纤维素坯料结构的压缩模塑来制造纤维素产品。制造设备通常包括压制模块,压制模块包括成形模具。其他模块和部件被布置为与压制模块连接,诸如例如进给模块、缓冲模块和坯料干法成形模块。压制模块通常是高容量压制模块,诸如大型液压或伺服动力压制机,其可被用于形成其他材料,诸如钢板,因为这些模块可作为独立的现成机器获得。
使用为通用目的开发的标准压制模块的一个缺点是,通常与传统的高容量液压或伺服动力压制机相关的高成本,以及由它们在运输、安装、维护和工厂规模方面的大尺寸和重量引起的问题。
此外,通常投资于纤维素产品成形单元的客户被称为加工商,并且通常没有或几乎没有开发和集成用于完整纤维素产品成形单元的必要模块所需的工程技术,并且因此加工商希望能够购买完整的、完全集成的、标准化的生产成形单元,其可以容易地被运输、安装和运行。
因此,需要一种低成本、紧凑且重量较轻的纤维素产品压制模块,用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品,以及一种使用这种纤维素产品压制模块从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的方法。还需要一种纤维素产品压制模块,其能够开发和制造低成本、紧凑、完全集成、标准化的纤维素产品成形单元,该单元可以容易地被运输、安装和运行。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的纤维素产品压制模块,以及用于使用这种压制模块从空气成形的纤维素形成非扁平纤维素产品的相关方法,其中避免了前述问题。该目的至少部分地通过独立权利要求的特征来实现。
根据本公开的第一方面,提供了一种用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的纤维素产品肘节压制模块。肘节压制模块包括肘节压力机,该肘节压力机包括在压制方向上可移动地布置的压制构件,驱动地连接到压制构件的肘节机构,驱动地连接到肘节机构的压制致动器装置以及可操作地连接到压制致动器装置的电子控制系统。肘节压制模块还包括成形模具,其包括附接到压制构件的可移动的第一模具部件和第二模具部件。电子控制系统被配置用于控制压制致动器装置的操作,用于使用肘节机构在压制方向上驱动压制构件,并且通过将第一模具部件压靠在第二模具部件上而从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品,并且肘节压力机被安装为或被布置成安装为压制构件的压制方向主要布置在水平方向上,具体地压制构件的压制方向布置在与水平方向成20度以内,并且更具体地压制方向与水平方向平行。
根据本公开的第二方面,提供了一种用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的方法。该方法包括提供具有肘节压力机和成形模具的纤维素产品肘节压制模块。肘节压力机包括在压制方向上可移动地布置的压制构件,连接到压制构件的肘节机构,连接到肘节机构的压制致动器装置以及可操作地连接到压制致动器装置的电子控制系统,并且成形模具包括附接到压制构件的可移动的第一模具部件和第二模具部件。该方法还包括将肘节压力机安装为使得压制构件的压制方向主要布置在水平方向上,具体地压制构件的压制方向布置在与水平方向成20度以内,并且更具体地压制方向与水平方向平行。该方法还包括将空气成形的纤维素坯料结构进给到由间隔开的第一模具部件和第二模具部件限定的压制区域,以及借助于电子控制系统来控制压制致动器装置的操作,用于使用肘节机构在压制方向上驱动压制构件,并且通过将第一模具部件压靠在第二模具部件上而从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品。
肘节机构夹具在注射模塑领域是众所周知的,其中例如液相的塑料材料被高压注射到由闭合模具形成的空腔中。在注射模塑技术领域中,肘节机构夹具的目的仅仅是闭合注射模具部件,并施加足够的夹紧力,以避免模具部件由于模具内的内部注射压力而分离。
然而,肘节机构不太常用于压缩模塑应用,其中压力水平通常是必须以一定精度控制的相关参数,部分原因是由于肘节机构的指数放大特性,压制力的控制更加复杂,以及部分原因是不能容易地以良好的精度确定产生的压制力。例如,压制力的计算不仅需要关于由压制致动器装置生成的输入压制力的信息,还需要关于用于确定放大水平的肘节机构角度位置的信息。
另一方面,与传统的高容量液压或伺服压力机相比,肘节压力机具有相对紧凑和低成本的优点,这是由于输入压制力要求低。换言之,相对小容量的致动器,诸如小容量的液压或气动线性致动器,即气缸-活塞装置,或低功率电动马达驱动的滚珠丝杆线性致动器,可能足以驱动肘节机构,并且从而生成明显更大的压制力。
此外,与传统的高容量液压或伺服压力机相比,肘节压力机还具有固有的高度有益的速度-力特性,该特性能够显著减少纤维素产品成形周期的周期时间。具体地,肘节机构的固有力放大特性导致从备用位置开始的在初始周期时间期间压制构件的相对较快的速度,而当接近肘节机构的最大行程状态时速度逐渐降低,有利于增加最大压制力。因此,压制构件的初始运动与高速度和低最大压制力相关联,并且在实际压制动作期间压制构件的运动与低速度和高最大压制力相关联。
此外,肘节压力机的紧凑尺寸和低重量简化了肘节压力机在非竖直位置的安装和定向。
事实上,组装和构建肘节压力机使得压制构件的压制方向主要被布置在水平方向上对于从空气成形的纤维素坯料结构压缩模塑非扁平纤维素产品是特别有利的,因为它能够开发具有集成压制模块的高度紧凑的纤维素产品成形单元。
特别地,肘节压力机的紧凑尺寸和低重量使得能够开发非常紧凑、完整、完全集成、标准化的纤维素产品成形单元,其可以容易地被运输、安装和运行,并且肘节压力机的低成本有助于将纤维素产品成形单元的总成本保持在低水平。
此外,肘节压力机的主要水平定向使得纤维素产品成形单元的构建高度低,并且连续的空气成形的纤维素坯料结构的非直材料流从坯料干法成形模块流到压制模块。非直的材料流,例如连续的空气成形的纤维素坯料结构沿第一方向(诸如例如向上)和随后沿第二方向(诸如例如向下)的路线,通常能够开发和制造更紧凑的纤维素产品成形单元。由于纤维素纤维材料的网材(web)典型地以与压制模块的压制方向大约成直角的方式被供应到压制模块,因此肘节压力机的主要水平定向通常与纤维素坯料结构的主要竖直布置的供应流相关联。因此,显然,当开发具有从坯料干法成形模块到压制模块的空气成形的纤维素坯料结构的非直材料流的紧凑纤维素产品成形单元时,主要水平布置的压制模块是非常有益的。
通过实施从属权利要求的一个或多个特征来实现进一步的优点。例如,在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节压力机还包括压制力指示装置,其中,电子控制系统被可操作地连接到压制力指示装置,并且被配置为基于从压制力指示装置接收到的压制力指示反馈信息来控制压制致动器装置的操作。因此,可以实现对压制操作的更好的控制。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例性实施例中,肘节压力机还包括前部结构和后部结构,其中,肘节机构也被连接到后部结构,并且其中,第二模具部件被附接到前部结构。这使得能够实现紧凑和具有成本效益的压制模块。
在一些示例实施例中,第二模具部件是固定的,即固定的第二模具部件,其被附接到前部结构。这通常能够实现肘节压力机的不太复杂和最具成本效益的设计。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节压力机包括:由前部结构、后部结构和连接前部结构与后部结构的中间线性引导装置限定的刚性框架结构,其中,压制构件被可移动地附接到线性引导装置并且在压制方向上可移动。这使得能够实现紧凑和具有成本效益的压制模块。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节压力机还包括进给设备,用于将空气成形的纤维素坯料结构进给到位于第一模具部件和第二模具部件之间的压制区域中,其中,进给设备被布置用于将空气成形的纤维素坯料结构主要竖直向下进给到压制区域中,具体地用于将空气成形的纤维素坯料结构以与竖直方向成以小于20度的角度向下进给到压制区域中,并且更具体地用于将空气成形的纤维素坯料结构竖直向下进给到压制区域中。主要竖直定向的进给设备能够简化到成形模具的压制区域中的进给。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,用于将空气成形的纤维素坯料结构进给到压制区域中的进给设备包括:细长的真空带式进给器,并且其中,细长的真空带式进给器被主要布置在竖直方向上,具体布置为伸长方向处于与竖直方向成20度以内,并且更具体地布置为平行于竖直方向。这使得能够实现紧凑和具有成本效益的压制模块。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,电子控制系统被配置用于从压制力指示装置获得压制力指示反馈信息,并且控制压制致动器装置的操作:用于当从压制力指示反馈信息导出或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件的正在进行的压制运动;或者使用反馈控制器,其具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。由此,施加到用于形成纤维素产品的纤维素坯料结构上的产生的压制力可以相对良好地被控制,从而避免压力过低或过高。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,压制力指示装置是压制构件位置检测装置,其中,从压制构件位置检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件的位置或第一模具部件和第二模具部件之间的模具间隙,并且电子控制系统被配置用于控制压制致动器装置的操作:用于当压制构件的检测位置或第一模具部件和第二模具部件之间的模具间隙处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件的正在进行的压制运动;或者使用反馈控制器,其具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。对压制构件的位置的了解可以被用于基于对压制致动器装置的压制力的了解来合理准确地估计压制力,并且对压制构件的位置的了解也可以被用于确定模具间隙,模具间隙也可以被用于合理准确地确定压制力。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,压制力指示装置是压制力检测装置,其中,从压制力检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件的压制力,并且电子控制系统被配置用于控制压制致动器装置的操作:用于当压制构件的检测压制力等于或超过预定阈值时,停止压制构件的正在进行的压制运动;或者使用反馈控制器,具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。对压制力的了解使得系统能够在对应于目标压制力的合适位置处停止压制运动。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节压力机包括前部结构和后部结构,其中,肘节机构被连接到后部结构,其中,第二模具部件被附接到前部结构,并且其中,肘节压力机还包括用于能够在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离的机械调节机构,以及被配置用于驱动机械调节机构的调节致动器装置。由此,肘节压力机的操作位置可以被调节以适应纤维素坯料结构和成形模具形状的具体特性。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节压力机还包括压制力指示装置,其中,电子控制系统被可操作地连接到压制力指示装置,并且其中,控制系统被配置用于基于从压制力指示装置接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离。因此,肘节压力机的操作位置可以被调节以适应纤维素坯料结构和成形模具形状的具体特性。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,电子控制系统被配置用于基于从压力指示装置接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离,使得压制构件在下一压制周期期间被定目标到停止在一个位置处,该位置具有比在压制运动停止时产生的压制力高0-100%、具体地5-50%范围内的最大压制力。因此,肘节压力机的操作位置可以被调节以适应纤维素坯料结构和成形模具形状的具体特性。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,电子控制系统被配置用于:控制压制致动器装置的操作以向前移动压制构件同时监测来自压制力指示装置的压制力指示反馈信息,当从压制力指示反馈信息导出或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时停止压制构件的正在进行的压制运动,并且启动压制构件的返回运动,或者使用反馈控制器,其具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量;以及基于从压制力指示装置接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离,使得压制构件在下一个压制周期期间被定目标到停止在一个位置处,该位置具有比在压制运动停止时产生的压制力高0-100%、具体地5-50%范围内的最大压制力。因此,肘节压力机的操作位置可以被调节以适应纤维素坯料结构和成形模具形状的具体特性。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,电子控制系统被配置用于:在纤维素产品肘节压制模块的正常运行期间,控制压制致动器装置的操作,以在每次压制动作时向肘节机构提供基本固定的输出力;在压制动作期间从压制力指示装置获得压制力指示信息;以及控制调节致动器装置来在连续压制动作之间的时间段期间调节前部结构和后部结构之间的距离,以将指示产生的最大压制力和从压制力指示信息导出或与其相关联的值保持在预定阈值或预定范围内。因此,肘节压力机的操作位置可以被调节以适应纤维素坯料结构和成形模具形状的具体特性,而不依赖于在每次压制动作期间的检测压制力。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,压制力指示装置是压制构件位置检测装置,其中,从压制构件位置检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件的位置或第一模具部件和第二模具部件之间的模具间隙,并且其中,电子控制系统被配置用于:在纤维素产品肘节压制模块的正常运行期间,控制压制致动器装置的操作以向前移动压制构件,并且在每次压制动作时向肘节机构提供基本固定的输出力,并随后控制压制致动器装置的操作以向后移动压制构件;以及在每次或每第N次压制动作时从压制构件位置检测装置获得压制力指示信息,并且与此相关地控制调节致动器装置来在连续压制动作之间的时间段期间调节前部结构和后部结构之间的距离,以将指示产生的最大压制力和从压制力指示信息导出或与其相关联的参数值保持在预定阈值或预定范围内。由此,肘节压力机的操作位置可以被调节以适应纤维素坯料结构和成形模具形状的具体特性,而不依赖于在每次压制动作期间的检测压制力。这里的术语第N次是指大于一的数字,例如每第二次、第三次、第十次等。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,压制力指示装置是压制力检测装置,其中,从压制力检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件的压制力,并且其中,电子控制系统被配置用于:在纤维素产品肘节压制模块的正常运行期间,控制压制致动器装置的操作来向前移动压制构件并在每次压制动作时向肘节机构提供基本上固定的输出力,并随后控制压制致动器装置的操作来向后移动压制构件;以及在每次或每第N次压制动作时从压制力检测装置获得压制力指示信息,并且与此相关地控制调节致动器装置来在连续压制动作之间的时间段期间调节前部结构和后部结构之间的距离,以将指示产生的最大压制力和从压制力指示信息导出或与其相关联的参数值保持在预定阈值或预定范围内。因此,肘节压力机的操作位置可以被调节以适应纤维素坯料结构和成形模具形状的具体特性,而不依赖于在每次压制动作期间的检测压制力。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,第一模具部件和第二模具部件中的每一个包括主刚性板形主体,其具有被配置为面向另一模具部件的表面,以及限定用于形成纤维素产品的一个或多个成形腔的至少一个压制表面,并且具有或不具有附加的小部件,诸如弹簧加载的切割设备和/或模具对准设备等,其中,第一模具形成部件和第二模具形成部件的主刚性板形主体的所述表面在压制周期期间不会相互直接接触。因此,成形模具可以被用于以一定的成形压力对非扁平纤维素产品进行压制成形,而在所述表面之间没有不期望的干扰。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节机构包括第一连杆构件和第二连杆构件,其中,压制致动器装置被直接或间接地驱动连接到第一连杆构件或第二连杆构件,使得压制致动器装置的致动导致压制构件的运动。这种类型的肘节机构能够实现紧凑、有成本效益和可靠的肘节机构。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节机构包括第一连杆构件和第二连杆构件,每个都具有第一枢轴连接件和第二枢轴连接件,其中,第一连杆构件的第一枢轴连接件被枢轴地连接到后部结构,其中,第二连杆构件的第一枢轴连接件被枢轴地连接到压制构件,其中,第一连杆构件的第二枢轴连接件被枢轴地连接到第二连杆构件的第二枢轴连接件,并且其中,压制致动器装置被直接或间接地驱动连接到第一连杆构件或第二连杆构件,以调节第一连杆构件和第二连杆构件之间的对准水平,使得压制致动器装置的致动导致了压制构件的运动。这种类型的肘节机构能够实现紧凑、有成本效益和可靠的肘节机构。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节压制模块还包括致动运动限制装置,其被配置用于机械地限制压制构件的向前致动运动和/或机械地防止肘节机构达到其最大行程状态。因此,降低了在成形期间无意过压的风险。
本公开还涉及一种用于从空气成形的纤维素坯料结构制造非扁平纤维素产品的产品成形单元。产品成形单元包括缓冲模块和肘节压制模块。产品成形单元适于将纤维素坯料结构进给到缓冲模块,在缓冲模块中缓冲纤维素坯料结构,以及将纤维素坯料结构从缓冲模块进给到肘节压制模块。缓冲模块包括坯料进给系统,其被配置用于在第一进给方向上将纤维素坯料结构连续地进给到缓冲模块,并且在第二进给方向上从缓冲模块间歇地进给纤维素坯料结构,其中,第二进给方向不同于第一进给方向。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,产品成形单元还包括被配置用于提供纤维素坯料结构的坯料干法成形模块。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,坯料干法成形模块包括磨机、成形室和布置为与成形室相连的成形线,其中,磨机被配置用于从纤维素原材料中分离纤维,其中,成形室被配置用于将分离的纤维分配到成形线的成形部上,用于成形纤维素坯料结构。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,成形部在向上的坯料成形方向上延伸。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节压力机还包括压制力指示装置,其中,电子控制系统被可操作地连接到压制力指示布置,并且其中,借助于电子控制系统控制压制致动器装置的操作的步骤基于从压制力指示装置接收到的压制力指示反馈信息。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,该方法还包括为肘节压力机提供进给设备,用于将空气成形的纤维素坯料结构进给到位于第一模具部件和第二模具部件之间的压制区域中,并且通过进给设备将空气成形的纤维素坯料结构主要竖直向下进给到压制区域中,具体地将空气成形的纤维素坯料结构以与竖直方向成小于20度的角度向下进给到压制区域中,并且更具体地将空气成形的纤维素坯料结构竖直向下进给到压制区域中。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,用于将空气成形的纤维素坯料结构进给到压制区域中的进给设备包括:细长的真空带式进给器或细长的牵引带式进给器,并且该方法包括将细长的真空带式进给器主要布置在竖直方向上,具体地细长方向布置为与竖直方向成20度以内,并且更具体地布置为平行于竖直方向。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,借助于电子控制系统控制压制致动器装置的操作的步骤包括从压制力指示装置获得压制力指示反馈信息,并且控制压制致动器装置的操作:用于当从压制力指示反馈信息导出或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件的正在进行的压制运动;或者使用反馈控制器,其具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,压制力指示装置是压制构件位置检测装置,其中,从压制构件位置检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件的位置或第一模具部件和第二模具部件之间的模具间隙,并且其中,借助于电子控制系统控制压制致动器装置的操作的步骤包括:当压制构件的检测位置或第一模具部件和第二模具部件之间的模具间隙处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件的正在进行的压制运动;或者使用反馈控制器,其具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,压制力指示装置是压制力检测装置,其中,从压制力检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件的压制力,并且其中,借助于电子控制系统控制压制致动器装置的操作的步骤包括:当压制构件的检测压制力等于或超过预定阈值时,停止压制构件的正在进行的压制运动;或者使用反馈控制器,其具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节压力机还包括前部结构、后部结构、机械调节机构和被配置用于驱动机械调节机构的调节致动器装置,其中,肘节机构被连接到后部结构,其中,第二模具部件被附接到前部结构,其中,机械调节机构使得能够在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离,并且其中,该方法还包括控制调节致动器装置的操作,用于在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,控制调节致动器装置的操作的步骤包括基于从压制力指示装置接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离,使得压制构件在下一压制周期期间被定目标到停止在一个位置处,该位置具有比在压制运动停止时产生的压制力高0-100%、具体地5-50%范围内的最大压制力。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,控制压制致动装置的步骤包括控制压制致动器装置的操作:通过向前移动压制构件,同时监测来自压制力指示装置的压制力指示反馈信息,当从压制力指示反馈信息导出或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件的正在进行的压制运动,并启动压制构件的返回运动,或者使用反馈控制器,其具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量;并且控制调节致动器装置的操作的步骤包括基于从压制力指示装置接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离,使得压制构件在下一压制周期期间被目标到停止在一个位置处,该位置具有比在压制运动停止时产生的压制力高0-100%、具体地5-50%范围内的最大压制力。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,肘节压力机还包括压制力指示装置,其中,电子控制系统被可操作地连接到压制力指示装置,并且其中,控制调节致动器装置的操作以在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离的步骤在连续压制动作之间的时间段期间被执行,并且基于从压制力指示装置接收到的压制力指示反馈信息。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,控制用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的压制致动器装置的操作的步骤包括:在纤维素产品肘节压制模块的正常运行期间,控制压制致动器装置的操作以在每次压制动作时向肘节机构提供基本固定的输出力;在压制动作期间从压制力指示装置获得压制力指示信息;以及控制调节致动器装置来在连续压制动作之间的时间段期间调节前部结构和后部结构之间的距离,以将指示产生的最大压制力和从压制力指示信息导出或与其相关联的参数值保持在预定阈值或预定范围内。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,压制力指示装置是压制构件位置检测装置,其中,从压制构件位置检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件的位置或第一模具部件和第二模具部件之间的模具间隙,其中,控制用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的压制致动器装置的操作的步骤包括:在纤维素产品肘节压制模块的正常运行期间,控制压制致动器装置的操作以向前移动压制构件,并在每次压制动作时向肘节机构提供基本固定的输出力,并且随后控制压制致动器装置的操作以向后移动压制构件;以及在每次或每第N次压制动作时从压制构件位置检测装置获得压制力指示信息,并且与此相关地控制调节致动器装置来在连续压制动作之间的时间段期间调节前部结构和后部结构之间的距离,以将指示产生的最大压制力和从压制力指示信息导出或与其相关联的参数值保持在预定阈值或预定范围内。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,压制力指示装置是压制力检测装置,其中,从压制力检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件的压制力,并且其中,控制用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的压制致动器装置的操作的步骤包括:在纤维素产品肘节压制模块的正常运行期间,控制压制致动器装置的操作以向前移动压制构件,并在每次压制动作时向肘节机构提供基本固定的输出力,并且随后控制压制致动器装置的操作以向后移动压制构件;以及在每次或每第N次压制动作时从压制力检测装置获得压制力指示信息,并且与此相关地控制调节致动器装置来在连续压制动作之间的时间段期间调节前部结构和后部结构之间的距离,以将指示产生的最大压制力和从压制力指示信息导出或与其相关联的参数值保持在预定阈值或预定范围内。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,在成形模具中由纤维素坯料结构形成纤维素产品的步骤包括将纤维素坯料结构加热到100-300℃范围内的成形温度,并以1-100MPa、优选4-20MPa范围内的成形压力压制纤维素坯料结构。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,该方法还包括以下步骤:提供纤维素坯料结构并将纤维素坯料结构进给到缓冲模块,并在缓冲模块中缓冲纤维素坯料结构,以及将纤维素坯料结构从缓冲模块进给到压制模块,其中,纤维素坯料结构在第一进给方向上被连续地进给到缓冲模块,并且在第二进给方向上从缓冲模块间歇地进给,其中,第二进给方向不同于第一进给方向。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,提供纤维素坯料结构的步骤包括提供纤维素原材料并将纤维素原材料进给到坯料干法成形模块,在坯料干法成形模块中从纤维素原材料干法成形纤维素坯料结构。
在可以与上述实施例中的任何一个或多个组合的一些示例实施例中,在坯料干法成形模块中从纤维素原材料干法成形纤维素坯料结构的步骤包括:在磨机中将纤维从纤维素原材料中分离,并将分离的纤维分配到坯料干法成形模块的成型线上以形成纤维素坯料结构,并将成形的纤维素坯料在向上的坯料成形方向上朝向缓冲模块输送。
在纤维素产品肘节压制模块的一些实施方式中,更多地关注与基于从压制力指示装置接收到的压力指示反馈执行成形过程相关联的方面。因此,本公开还涉及一种用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的纤维素产品肘节压制模块,该肘节压制模块包括:肘节压力机,其包括可移动地布置在压制方向上的压制构件,驱动地连接到压制构件的肘节机构,驱动地连接到肘节机构的压制致动器装置,压制力指示装置以及可操作地连接到压制致动器装置和压制力指示装置的电子控制系统;以及成形模具,其包括附接到压制构件的可移动的第一模具部件和第二成形模具;其中,电子控制系统被配置用于基于从压制力指示装置接收到的压制力指示反馈来控制压制致动器装置的操作,以使用肘节机构在压制方向上驱动压制构件,并且通过将第一模具部件压靠在第二模具部件上而从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品。由此,可以实现对压制操作的更好控制。
当研究所附权利要求和以下描述时,本发明的进一步特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员意识到,在不脱离本公开的范围的情况下,本公开的不同特征可以被组合以创建除了上文和下文明确描述的实施例之外的实施例。
附图说明
以下将参照附图详细描述根据本公开的纤维素产品肘节压制模块和用于形成非扁平纤维素的相关方法,其中
图1a-1b以侧视图和透视图示意性地示出了根据本公开的产品成形单元,
图1c以透视图示意性地示出了根据本公开的坯料干法成形模块,
图1d-1e示意性地示出了根据本公开的在产品成形单元内纤维素坯料结构的路线的两个示例实施例,
图2a示意性地示出了根据本公开的压制模块的透视图,
图2b-2e示意性地示出了根据本公开的成形模具内的纤维素成形过程的侧视图,
图3a-3b示意性地示出了根据本公开的压制模块的侧视图,
图4示出了压制周期的主要工艺步骤,
图5a-5b示意性地示出了根据本公开的压制模块的替代定向的侧视图,
图6a-6b示意性地示出了根据本公开的肘节机构的替代设计的侧视图,
图7a-7e示意性示出了绘制的表示根据本公开的各种示例控制策略的压制力曲线,
图8a-8c示意性地示出了根据本公开的压制模块的替代操作设置的侧视图,
图9a-9c示意性地示出了根据本公开的压制模块的替代控制系统,
图10-14示意性地示出了根据本公开的各种方法的一些基本步骤,以及
图15a-15b示意性地示出了根据本公开的另一示例实施例的压制模块的侧视图。
具体实施方式
下文将结合附图描述本公开的各个方面,以说明而非限制本公开,其中,相同的附图标记表示相同的元件,并且所描述的方面的变化不限于具体示出的实施例,而是可应用于本公开的其他变化。
根据本公开的纤维素产品肘节压制模块将首先在用于从空气成形的纤维素坯料结构2制造非扁平纤维素产品1的产品成形单元U的背景下进行描述。
图1a-1b示意性地示出了用于从空气成形的纤维素坯料结构2制造非扁平纤维素产品1的产品成形单元U。产品成形单元U包括缓冲模块5和压制模块6,这将在下面进一步描述。纤维素产品1在产品成形单元U中由纤维素坯料结构2制造。纤维素坯料结构2由合适的来源提供并进给到缓冲模块5和压制模块6。纤维素产品1的成形在压制模块6中完成。非扁平产品是指具有三维扩展的产品,这不同于坯料或片材等扁平产品。
根据本公开的空气成形的纤维素坯料结构2是指由纤维素纤维生产的基本上空气成形的纤维网结构。纤维素纤维可以来源于合适的纤维素原材料R,诸如纸浆材料。合适的纸浆材料例如是绒毛浆、纸结构或其它含有纤维素纤维的结构。纤维素坯料结构2的空气成形是指在干法成形工艺中形成纤维素坯料结构,在该干法成形工艺中将纤维素纤维空气成形以生产纤维素坯料结构2中。当在空气成形过程中形成纤维素坯料结构2时,纤维素纤维通过作为承载介质的空气被承载并成形为纤维坯料结构2。这不同于普通的造纸工艺或传统的湿法成形工艺(其中当形成纸或纤维结构时,水被用作纤维素纤维的承载介质)。在空气成形过程中,如果需要,可以向纤维素纤维中加入少量的水或其他物质,以改变纤维素产品的性能,但在成形过程中仍然使用空气作为承载介质。如果合适的话,纤维素坯料结构2可以具有主要对应于空气成形的纤维素坯料结构2周围大气中的环境湿度的干燥度。作为替代方案,可以控制纤维素坯料结构2的干燥度,以便在形成纤维素产品1时具有合适的干燥度水平。
集成在图1a-1b所示的产品成形单元U中并在图1c中更详细地示出的坯料干法成形模块4包括从磨机(mill)4a到成形线4c的纤维的水平吹送方向。由于在成形室4b内,空气携带纤维的距离的长度需要足以平衡湍流和/或产生纤维素纤维的均匀流动,因此具有水平吹送方向的该实施例降低了产品成形单元的高度,并且能够使得从车间地板进入磨机进行维护,而无需额外的高架地板或平台。
特别地,纤维素原材料R由合适的来源提供,并且纤维素原材料R被进给到坯料干法成形模块4。纤维素坯料结构2在坯料干法成形模块4中由纤维素原材料R干法成形,并且然后将纤维素坯料结构2从坯料干法成形模块4进给缓冲模块5。坯料干法成形模块4包括磨机4a、成形室4b和布置成与成形室4b连接的成形线4c。来自纤维素原材料R的纤维F在磨机4a中与纤维素原材料R分离,并且分离的纤维F被分配到成形室4b中到成形线4c上,以用于形成纤维素坯料结构2。磨机4a被配置用于将纤维素纤维F与纤维素原材料R分离,并且成形室4b被配置用于将分离的纤维F分配到成形线4c的成形部4d上,以用于形成纤维素坯料结构2。成形部4d被布置成与成形室4b的成形室开口4e连接。在所示实施例中,成形部4d沿向上的坯料成形方向DU延伸。纤维素坯料结构2被形成在成形部4d上,并且从成形部4d沿向上的坯料成形方向DU朝着缓冲模块5输送。向上的坯料成形方向DU被用于产品成形单元U的紧凑配置和布局,以允许产品成形单元U的不同模块相对于彼此的有效定位。在纤维素坯料结构2成形到成形部4d上之后,将所成形的纤维素坯料结构2从成形部4d沿向上的坯料成形方向DU朝着缓冲模块5输送。
磨机4a将纤维F从纤维素原材料R中分离,并将分离的纤维F分配到成形室4b中。所使用的纸浆结构20可以是例如绒毛纸浆的包、片或卷、纸结构或其它合适的含有纤维素纤维的结构,其被进给到磨机4a中。磨机4a可以是任何传统类型,诸如例如锤式磨机、锯齿式磨机或其他类型的纸浆脱纤维机。纸浆结构20通过入口被进给到磨机4a中,并且分离的纤维F通过被布置成与成形室4b相连的磨机4a的出口而被分配到成形室4b中。
成形室4b被布置用于将分离的纤维分配到成形线4c上,用于形成纤维素坯料结构2。成形室4b被布置为与成形线4c相连的罩结构或隔间。成形室4b包围一个容积,在该容积中分离的纤维F从磨机4a被分配到成形线4c。
成形线4c可以是任何合适的传统类型,并且可以被成形为环形带结构,如图1a-1b所示。真空箱4f可以被布置为与成形线4c和成形室4b相连,用于控制成形室4b中空气的流动,并且用于将分离的纤维F分配到成形线4b上。
如图1a-1b所示,空气成形的纤维素坯料结构2可以在传统的空气成形工艺中或在坯料干法成形模块4中由纤维素纤维形成,并以不同的方式配置。例如,纤维素坯料结构2可以具有这样的成分,其中纤维是同一来源,或者可替选地包含两种或更多种类型的纤维素纤维的混合物,这取决于纤维素产品1的期望性能。在纤维素坯料结构2中使用的纤维素纤维在纤维素产品1的形成过程中通过氢键彼此牢固地键合。纤维素纤维可以与其他物质或化合物混合到一定量,这将在下面进一步描述。纤维素纤维是指任何类型的纤维素纤维,诸如天然纤维素纤维或人造纤维素纤维。纤维素坯料结构2可以具体地包括至少95%的纤维素纤维,或者更具体地至少99%的纤维素纤维。
空气成形的纤维素坯料结构2可以具有单层或多层配置。具有单层配置的纤维素坯料结构2是指由含有纤维素纤维的一层形成的结构。具有多层配置的纤维素坯料结构2是指由包含纤维素纤维的两层或更多层形成的结构,其中这些层可以具有相同或不同的成分或配置。
纤维素坯料结构2可以包括包含纤维素纤维的增强层,其中该增强层可以被布置为纤维素坯料结构2中的一个或多个其它层的承载层。增强层可以具有比纤维素坯料结构2的其它层更高的抗拉强度。当纤维素坯料结构2的一个或多个空气成形层具有低抗拉强度的成分时,这是有用的,以避免纤维素坯料结构在纤维素产品1的形成期间断裂。具有较高抗拉强度的增强层以这种方式用作纤维素坯料结构2的其它层的支撑结构。增强层可以具有与纤维素坯料结构的其余部分不同的成分,诸如例如含有纤维素纤维的组织层、包含纤维素纤维的气流成网(airlaid)结构或其他合适的层结构。因此,增强层不必是空气成形的。如果合适的话,纤维素坯料结构2可以包括多于一个的增强层。
纤维素坯料结构2的一个或多个空气成形层是蓬松且通风的结构,其中形成该结构的纤维素纤维相对于彼此相对松散地布置。蓬松的纤维素坯料结构2被用于纤维素产品1的有效成形,允许纤维素纤维在成形过程中以有效的方式形成纤维素产品1。
产品成形单元U还可以包括布置在缓冲模块5上游的阻隔施加模块8,如图1a-1b所示。阻隔施加模块8被配置用于在一个或多个成形模具3中形成纤维素产品1之前将阻隔成分施加到纤维素坯料结构2上。
纤维素产品1的一个优选性能是保持或耐受液体的能力,诸如例如当纤维素产品与饮料、食品和其他含水物质接触时。阻隔成分可以是在生产纤维素产品时使用的一种或多种添加剂,诸如例如AKD或胶乳,或其他合适的阻隔成分。另一种合适的阻隔成分是AKD和胶乳的组合,其中测试表明,当形成纤维素产品1时,通过将AKD和乳胶的组合添加到空气成形的纤维素坯料结构2中,可以实现独特的产品性能。当使用AKD和胶乳的组合时,可以实现高水平的疏水性,从而产生具有高耐受液体(诸如水)能力的纤维素产品1,而不会对纤维素产品1的机械性能产生负面影响。
阻隔施加模块8可以被布置为与纤维素坯料结构2相连的罩结构,并且罩结构包括喷嘴,该喷嘴将阻隔成分连续或间歇地喷射到纤维素坯料结构2上。以这种方式,阻隔成分在阻隔施加模块8中被施加到纤维素坯料结构2上。阻隔成分可以仅被施加在纤维素坯料结构的一侧上,或者可替选地施加在两侧上。阻隔成分可以进一步被施加在纤维素坯料结构2的整个表面或多个表面上,或者仅施加在纤维素坯料结构2的一个或多个表面的部分或区域上。阻隔应用模块的罩结构防止阻隔成分扩散到周围环境中。用于施加阻隔结构的其他应用技术可以例如包括槽涂和/或丝网印刷。
图1a-1b所示的产品成形单元U包括缓冲模块5和压制模块6。产品成形单元U适于将纤维素坯料结构2进给到缓冲模块5,在缓冲模块5中对纤维素坯料结构2进行缓冲,以及将纤维素坯料结构2从缓冲模块5进给到压制模块6。产品成形单元U还适于通过将纤维素坯料结构2加热到成形温度TF并用成形压力压制纤维素坯料结构2,来在一个或多个成形模具3中由纤维素坯料结构2形成非扁平纤维素产品1。一个或多个成形模具3被配置用于通过将纤维素坯料结构2加热到100-300℃范围内的成形温度TF、并用1-100MPa,优选4-20MPa范围内的成形压力压制纤维素坯料结构2,来由纤维素坯料结构2形成非扁平纤维素产品1。
缓冲模块5例如如图1a-1b所示被布置在压制模块6的上游,并且缓冲模块5的目的是将纤维素坯料结构2的进给模式从连续进给转换为间歇进给。由于纤维素坯料结构2的相对脆性的结构特性,来自纤维素坯料结构源的连续进给是合适的。然而,由于压制模块6的间歇操作,需要在不破坏纤维素坯料结构2的情况下将连续进给转换为间歇进给。为了实现这一点,缓冲模块5包括坯料进给系统,其被配置用于将纤维素坯料结构2连续进给到缓冲模块5,并从缓冲模块5间歇进给纤维素坯料结构2。
坯料进给系统还被配置用于沿第一进给方向DF1连续地将纤维素坯料结构2进给到缓冲模块5,并且沿第二进给方向DF2间歇地从缓冲模块5进给纤维素坯料结构2,其中第二进给方向DF2不同于第一进给方向DF1。不同的第一进给方向DF1和第二进给方向DF2允许产品成形单元U的紧凑配置和布局,以及产品成形单元U的不同模块相对于彼此的高效且紧凑的定位。在产品成形单元U的操作期间,纤维素坯料结构2在缓冲模块5中被缓冲,并且从缓冲模块5进给到压制模块6。纤维素坯料结构2沿第一进给方向DF1连续地进给到缓冲模块5,并且沿第二进给方向DF2间歇地从缓冲模块5进给。
在所示的实施例中,第一进给方向DF1是向上的方向,并且第二进给方向DF2是向下的方向,这允许产品成形单元U的紧凑且有效的配置。
为了清楚起见,图1a-1b的示例实施例的纤维素坯料结构2的进给路线和进给方向在图1d中示意性地示出,并且当与纤维素产品压缩成形工艺的传统直线水平路线相比时,通过首先主要向上、然后主要水平并且随后主要向下的路线发送纤维素坯料结构2而实现的产品成形单元U的紧凑配置和布局是可以清楚理解的。
可替选地,在将纤维素坯料结构2以向上、然后主要水平并且随后主要向下的路线发送到压制模块6之前,坯料干法成形模块4可以被布置为具有纤维素坯料结构2的进给路线和进给方向的主要水平取向,即在成形室开口4e的区域中具有成形线4c的主要水平取向,如图1e所示。产品成形单元U的这种布局也可以被用于提供紧凑的产品成形单元U。
参考图1d-e,当不考虑坯料回收模块7时,坯料干法成形模块4通常形成进给路线的起点,并且压制模块6通常形成进给路线的终点。其他模块,诸如缓冲模块5和阻隔施加模块8,位于干法成形模块4和压制模块6之间的任何合适位置,即干法成形模块4的下游和压制模块6的上游,而不一定如示例那样位于图1a-1b的实施例的位置。
纤维素坯料结构在通过压制模块6时的主要向下路线对于简化纤维素坯料结构2的进给以及简化在完成成形过程之后(即在离开压制模块6之后)纤维素产品1的掠夺而言是有益的。
具体地,纤维素坯料结构2从缓冲模块5到压制模块6的高速间歇进给可能难以实现,同时会损坏或改变纤维素坯料结构2的特性,诸如纤维素坯料结构2的厚度等。然而,通过将肘节压力机布置在主要水平的方向DH上并且将纤维素坯料结构主要向下进给到压制模块6,重力辅助该进给过程,从而需要由进给设备将空气成形的纤维素坯料结构2进给到压制模块6的压制区域15中所施加较小的力,并且由此降低纤维素坯料结构2的损坏和/或特性改变的风险。
此外,借助于纤维素坯料结构2穿过成形模具3的主要垂直路线,也可以简化在完成的成形过程之后的对终结的和喷出的纤维素产品1的掠夺,因为重力在这里也可以辅助和简化终结的和喷出的纤维素产品从成形模具3的移除,以及随后输送到储存室或传送带等。
压制模块6包括一个或多个成形模具3,如图1a-1b和图2a所示,并且每个成形模具3包括第一模具部件3a和第二模具部件3b。在压制模块6中形成非扁平纤维素产品1期间,对应的第一和第二模具部件相互配合。每个第一模具部件3a和对应的第二模具部件3b相对于彼此被可移动地布置,并且第一模具部件3a和第二模具部件3b被配置用于在压制方向DP上相对于彼此移动。
在图1a-1b和图2a-2e所示的实施例中,第二模具部件3b是固定的,并且第一模具部件3a相对于第二模具部件3b在压制方向DP上被可移动地布置。如图2b中的双箭头所示,第一模具部件3a被配置为沿着在压制方向DP上延伸的轴线以线性移动的方式朝向第二模具部件3b和远离第二模具部件3b移动。
在替代实施例中,第一模具部件3a可以是固定的,第二模具部件3b相对于第一模具部件3a被可移动地布置,或者第一模具部件3b和第二模具部件3b都可以相对于彼此被可移动地布置。
压制模块6可以是单腔配置或者可替选地是多腔配置。单腔压制模块仅包括一个具有第一模具部件和第二模具部件的成形模具3。多腔压制模块包括两个或更多个成形模具3,每个成形模具3具有协作的第一模具部件和第二模具部件。在图1a-1b和图2a所示的实施例中,压制模块6被布置为多腔压制模块,其包括具有第一模具部件和第二模具部件的多个成形模具3,其中模具部件的移动适当地同步以用于同时的成形操作。图2b-e中所示的压制模块6的一部分示出了单腔配置,或者可替选地示出了具有一个成形模具3的多腔配置的区部。在下文中,将结合多腔压制模块来描述压制模块6,但是本公开同样适用于单腔压制模块。
应当理解,对于根据本公开的所有实施例,在压制方向DP上移动的表述包括在压制方向DP上的移动,并且该移动可以在相反的方向上发生。该表述可以进一步包括模具部件的线性移动和非线性移动,其中在成形期间的移动的结果是模具部件在压制方向DP上的重新定位。
为了在产品成形单元U中从空气成形的纤维素坯料结构2形成非扁平纤维素产品1,首先从合适的来源提供纤维素坯料结构2。纤维素坯料结构2可以是由纤维素纤维空气成形,并且成卷或堆叠布置。此后,卷或堆叠可以被布置成与成形模具系统S相连。作为替代方案,纤维素坯料结构2可以是在产品成形单元U的坯料干法成形模块4中由纤维素纤维空气成形,并且经由缓冲模块5直接进给到压制模块6。
在一个或多个成形模具3中,通过将纤维素坯料结构2加热至100-300℃范围内的成形温度TF,并用1-100MPa,优选4-20MPa范围内的成形压力压制纤维素坯料结构2,来由纤维素坯料结构形成纤维素产品1。第一模具部件3a被布置用于通过与对应的第二模具部件3b的相互作用形成非扁平纤维素产品1,如图2b-2e所示。在纤维素产品1的成形过程中,纤维素坯料结构2在每个成形模具3中被施加1-100MPa范围内,优选4-20MPa范围内的成形压力和100-300℃范围内的成形温度TF。因此,通过将纤维素坯料结构2加热到100-300℃范围内的成形温度TF,并通过用1-100MPa范围内、优选4-20MPa范围内的成形压力压制纤维素坯料结构2,来在每个第一模具部件3a和对应的第二模具部件3b之间由纤维素坯料结构2形成纤维素产品1。当形成纤维素产品1时,在布置在第一模具部件3a和第二模具部件3b之间的纤维素坯料结构2中的纤维素纤维之间形成强氢键。温度和压力水平例如是在成形过程中在纤维素坯料结构2中用被布置在纤维素坯料结构2中的纤维素纤维中的或与之相连的合适传感器测量。
压制模块6可以进一步包括加热单元。加热单元被配置用于将成形温度TF施加到每个成形模具3中的纤维素坯料结构2上。加热单元可以具有任何合适的配置。加热单元可以被集成在第一模具部件3a和/或第二模具部件3b中或铸造到第一模具部件3a和/或第二模具部件3b中,并且合适的加热设备是例如电加热器(诸如电阻器元件),或者流体加热器。也可以使用其他合适的热源。
当纤维素坯料结构2被布置在第一模具部件3a和第二模具部件3b之间的成形位置时,如图2b所示,第一模具部件3a在压制方向DP上朝向第二模具部件3b移动,如图2c中的箭头所示。在第一模具部件3a朝向第二模具部件3b移动时,纤维素坯料结构2在模具部件的压制表面3c、3d之间被逐渐压实,直到第一模具部件3a已经进一步朝向第二模具部件3b移动并到达产品成形位置,如图2d所示,其中成形压力和成形温度TF被施加到纤维素坯料结构2上。在纤维素产品1成形期间,当每个第一模具部件3a被压向其对应的第二模具部件3b(其中纤维素坯料结构2布置在模具部件之间)时,用于形成纤维素产品1的成形腔C被形成在每个第一模具部件3a和第二模具部件3b之间。成形压力和成形温度TF被施加到每个成形腔C中的纤维素坯料结构2。纤维素产品1的成形还可以包括压制模块6中的边缘成形操作和切割或分离操作,其中在纤维素产品1上形成边缘,并且其中纤维素产品1在纤维素产品1的成形期间与纤维素坯料结构2分离。模具部件可以例如被布置有用于这种操作的边缘成形设备和切割或分离装置,或者可替选地,边缘可以在产品切割或分离操作中形成。一旦纤维素产品1已经在成形模具系统S中成形,第一模具部件3a在远离第二模具部件3b的方向上移动,如图2e所示,并且纤维素产品1可以从压制模块6中移除,例如通过使用顶杆或类似设备。
用于建立成形压力的变形元件E可以被布置为连接到每个第一模具部件3a和/或第二模具部件3b。在图2b-2e所示的实施例中,变形元件E被附接到第一模具部件3a。通过使用变形元件E,成形压力可以被配置为均衡成形压力。
第一模具部件3a和/或第二模具部件3b可以包括变形元件E,并且变形元件E被配置用于在纤维素产品1的成形期间在成形腔C中对纤维素坯料结构2施加成形压力。变形元件E可以用合适的附接装置(诸如例如胶水或机械紧固构件)附接到第一模具部件3a和/或第二模具部件3b。在纤维素产品1的成形期间,变形元件E被变形以在成形腔C中对纤维素坯料结构2施加成形压力,并且通过变形元件E的变形,即使纤维素产品1具有复杂的三维形状或者纤维素坯料结构2具有变化的厚度,也实现了均匀的压力分布。为了在纤维素坯料结构2上施加所需的成形压力,变形元件E由当施加力或压力时能够变形的材料制成,并且变形元件E适当地由能够在变形后恢复尺寸和形状的弹性材料制成。变形元件E还可以由具有合适性能的材料制成,该材料承受在形成纤维素产品1时使用的高成形压力和成形温度TF水平。
某些弹性或可变形材料在暴露于高压水平时具有类似流体的性能。如果变形元件E由这种材料制成,则在成形过程中可以实现均匀的压力分布,其中从变形元件E施加在成形腔C中的纤维素坯料结构2上的压力在模具部件之间的所有方向上都相等或基本相等。当在压力下的每个变形元件E处于其类似流体状态时,实现了均匀的类似流体压力分布。成形压力是由这样的材料从所有方向因此被施加到纤维素坯料结构2上,并且变形元件E在纤维素产品1的成形期间以这种方式在纤维素坯料结构2上施加均衡成形压力。每个变形元件E可以由一种或多种弹性体材料的合适结构制成,并且例如,变形元件E可以由凝胶材料、硅橡胶、聚氨酯、聚氯丁二烯或硬度在20-90肖氏A范围内的橡胶的块状结构或基本块状结构制成。
此外,在图1a-1b所示的实施例中,产品成形单元U包括用于回收纤维素纤维的坯料回收模块7。坯料回收模块7被配置用于在纤维素产品1形成之后将纤维素坯料结构2的残余部分2a从压制模块6进给回到坯料干法成形模块4。坯料回收模块7被布置用于将残余纤维素坯料纤维材料从压制模块6输送到磨机4a。在成形模具3中形成纤维素产品1之后,可能存在含有纤维素坯料纤维材料的纤维素坯料结构的残余部分2a。利用坯料回收模块7,残余的或剩余的纤维素纤维可以被回收并与来自纤维素原材料的纤维一起重复用于形成新的纤维素坯料结构2。在图1a-1b中,示意性地示出了坯料回收模块7的示例实施例。坯料回收模块7包括进给结构7a,诸如进给带、传送结构或用于将残余部分2a从成形模具3输送到磨机4a的其他合适的装置。磨机4a可以被布置有用于残余材料的单独的入口,其中纤维素坯料结构2的残余部分2a被供给到磨机4a中。
下面参考图2a和图3a-3b中的示意图更详细地描述了压制模块6的一些示例实施例,其中图3a示出了处于打开状态的肘节压力机6a,取决于材料和产品的类型,模具间隙29大约为20-100mm等,并且图3b示出了在压制动作期间的同一肘节压力机6a,即,取决于材料和产品的类型,模具间隙29大约为0.5-3mm。
压制模块6是纤维素产品肘节压制模块6,用于从空气成形的纤维素坯料结构2形成非扁平纤维素产品1。肘节压制模块6包括肘节压力机6a,肘节压力机6a包括在压制方向DP上可移动地布置的压制构件6d,驱动地连接到压制构件6d的肘节机构6e,驱动地连接到肘节机构6e的压制致动器装置6f,以及可操作地连接到压制致动器装置6f的电子控制系统6h。肘节压制模块6还包括成形模具3,其包括附接到压制构件6d的可移动的第一模具部件3a和固定的第二模具部件3b。电子控制系统6h被配置用于控制压制致动器装置6f的操作,用于使用肘节机构6e在压制方向DP上驱动压制构件6d,并且通过将第一模具部件3a压靠在固定的第二模具部件3b上,从空气成形的纤维素坯料结构2形成非扁平纤维素产品1。肘节压力机6a被安装为或被布置成安装为:压制构件6d的压制方向DP主要布置在水平方向DH上,具体地压制构件6d的压制方向DP布置在与水平方向DH成20度以内,更具体地压制方向DP与水平方向DH平行。
纤维素产品肘节压制模块6特别适用于从空气成形的连续纤维素坯料结构2形成非扁平纤维素产品1,因为连续纤维素坯料结构2能够简化坯料结构2到肘节压力机6a的搬运和进给,以及简化纤维素坯料结构2的残余部分2a到坯料回收模块7的进给。然而,纤维素产品肘节压制模块6也适用于从空气成形的非连续纤维素坯料结构2形成非扁平纤维素产品1,诸如空气成形的纤维素坯料结构2的单片工件。
压制致动器装置6f例如可以包括单个或多个液压或气动线性致动器,诸如气缸-活塞致动器。可替选地,具有旋转输出轴的马达,诸如电动、液压或气动马达,可以被用于驱动机械致动器,特别是线性机械致动器,诸如滚珠丝杆、螺杆致动器、齿条和小齿轮致动器等。更可替选地,压制致动器装置6f可以包括经由旋转-线性传动设备(诸如偏心机构或曲轴装置)被驱动地连接到肘节机构6e的高转矩电动马达。甚至更可替选地,压制致动器装置6f可以包括一个或多个高扭矩电动马达,其被一体地安装在肘节机构6e中并且直接与肘节机构6e的旋转构件或枢轴连杆驱动连接。
可移动的第一模具部件3a可以直接或间接地被附接到压制构件6d。这意味着,例如可以在可移动的第一模具部件3a和压制构件6d之间布置中间构件,例如用于检测压制力的测压元件等。
固定的第二模具部件3b通常在压制动作期间是固定的,但是在连续压制动作之间的时间段内仍然可以在压制方向DP上是可调节的,这将在下面更详细地描述。
在一些示例性实施例中,肘节压力机6a包括前部结构6b和后部结构6c,其中,肘节机构6e也被连接到后部结构6c,并且其中,固定的第二模具部件3b被附接到前部结构6b。
固定的第二模具部件3b可以直接或间接地被附接到前部结构6b。这意味着,例如可以在固定的第二模具部件3b和前部结构6b之间布置中间构件,例如用于检测压力的测压元件等。
肘节压力机6a的前部结构6b和后部结构6c表示两个刚性且结构相关的部件,它们必须通过某种结构刚性的构造相互连接,以确保前部结构6a和部后结构6c在压制动作期间不会彼此分离。根据具体情况,前部结构6b和后部结构6c可以具有许多不同的形式。例如,前部结构6b和后部结构6c可以具有板状形状,特别是矩形板状形状,从而能够实现成本效益高的制造,并且使能使用板形前部结构6b和后部结构6c的角部区域来附接到共同的刚性框架结构的可能性。
事实上,肘节压力机6a通常包括由前部结构6b、后部结构6c和连接前部结构6b和后部结构6c的中间框架结构限定的刚性框架结构。
在一些示例性实施例中,肘节压力机6a包括由前部结构6b、后部结构6c和将前部结构6b与后部结构6c连接的中间线性引导装置14限定的刚性框架结构,其中,压制构件6d可移动地被附接到线性引导装置,并且在压制方向DP上可移动。刚性框架结构可以被定位在下面的支撑框架38上,用于提供肘节压制模块6的期望高度和角度倾斜。
换言之,中间框架结构可以由中间线性引导装置14提供,该中间线性引导装置14具有双重功能,即向肘节压力机6a提供结构强度和刚度、在前部结构6b和后部结构6c之间提供刚性连接,并且另外地提供用于引导压制构件6d的中间线性引导装置14。
为了实现肘节压力机6a的成本效益高和坚固的框架结构,中间线性引导装置14可以包括四个系杆37,其中一个系杆37被布置在板形前部结构6b和后部结构6c的每个角部区域中。系杆例如是圆柱形的,并且对应的圆柱形孔可以设置在板形前部结构6b和后部结构6c的拐角区域中,用于接收所述系杆。
压制构件6d可以具有任何结构形状。然而,在一些示例实施例中,压制构件也至少部分地具有板状形状,特别是矩形板状形状,从而实现了成本效益高的制造和使用板形压制构件6d的角部区域用于附接到中间线性引导装置14的可能性。因此,在一些示例实施例中,肘节压力机6a可以被称为三压板压力机。
如图1a-1b、图2a和图3a-3b所示,肘节压力机6a例如被安装为:压制构件6d的压制方向DP布置在水平方向上。然而,参考图5a-5b,当肘节压力机6a根据情况被安装在稍微倾斜的状态下时,也可以获得实现具有低构建高度的纤维素产品成形单元U的紧凑整体设计的有益方面。因此,纤维素产品肘节压制模块6的有益方面可以被认为是通过肘节压制机6a可获得的,该肘节压制器6a被布置为:压制构件6d的压制方向DP主要布置在水平方向DH上,即压制构件6d的压制方向DP布置在水平方向DH上多于竖直方向DV。换言之,肘节压力机6a可以被安装为:压制构件6d的压制方向DP布置为在0-44度的范围内,特别是在0-20度的范围中的安装角度13,其中所述安装角度由压制方向DP和水平方向DH限定。
此外,如图5a-5b所示,当肘节压力机6a的后部结构6c位于比肘节压力机的前部结构6b更高的位置时(如图5a所示)以及当肘节压力机6a的前部结构6b位于比肘节压力机的后部结构6c更高的位置时(如图5b所示),都可获得使纤维素产品成形单元U的紧凑整体设计和低构建高度的有益方面。仅作为示例,在图5a中,用于压制致动器装置6f的电源39被示出为安装在支撑框架38下方,并且在图5b中,例如产品掠夺装置48被示出为安装在支撑框架38下方。
在一些示例实施例中,肘节压力机6a还包括进给设备16,用于将连续或不连续的空气成形的纤维素坯料结构2进给到位于第一模具部件3a和第二模具部件3b之间的压制区域15中,其中,进给装置16被布置用于将空气成形的纤维坯料结构2主要竖直向下进给到压制区域15中,具体地用于将空气成形的纤维素坯料结构2以与竖直方向小于20度的进给角度49向下进给到压制区域15中,并且更具体地用于将空气成形的纤维素坯料结构竖直向下进给到压制区域15中。
如上所述,术语主要竖直在这里意味着以被布置为比水平更竖直的方向进给坯料结构。换言之,进给装置16的线性部分被定向用于限定与竖直方向在0-44度、特别是0-20度范围内的角度49。因此,进给装置16可以被认为主要位于成形模具3的上方。
此外,压制模块6的铺设使得压制方向DP主要被定向在水平方向DH上,还导致由第一模具部件3a和第二模具部件3b的内部的、通常基本上平坦的侧表面限定的平面主要被布置在竖直方向DV上,即相对于竖直方向DV限定在0-44度、特别是0-20度范围内的角度。第一模具部件3a和第二模具部件3b的内部平坦侧表面是指第一模具部件3a和第二模具部件3b的彼此面对并围绕压制腔的压制表面的那些表面。
根据一些示例实施例,用于将空气成形的纤维素坯料结构2进给到压制区域15中的进给设备16可以包括细长的真空带式进给器或细长的牵引带式进给器等,并且进给设备16的带部分的伸长方向17主要布置在竖直方向DV上,具体地布置为伸长方向17与竖直方向DV成20度以内,并且更具体地布置为平行于竖直方向DV
肘节压力机6a的肘节机构6e可以具有多种设计和实施方式。肘节机构6e的基本要求是生成压制力放大,从而能够在压制力方面使用相对低成本和低容量的压制致动器装置6f。压制力放大通过压制模块的压制速度的对应降低来实现。因此,与压制致动器装置6f的力/速度相比,肘节机构6e放大并减慢了压制力/速度。
通常,并且参考图1a-1b、图2a和图3a-3b的示例实施例,肘节机构6e包括第一连杆构件18和第二连杆构件19,其中,压制致动器装置6f被直接或间接地驱动连接到第一连杆构件18或第二连杆构件19,使得压制致动器装置6f的致动导致了压制构件6d的运动。
更详细地,在一些示例实施例中,肘节机构6e可以包括第一连杆构件18和第二连杆构件19,每个连杆构件具有第一和第二枢轴连接件18a、18b、19a、19b,其中,第一连杆构件的第一枢轴连接件18a被枢轴地连接到后部结构6c,其中,第二连杆构件19的第一枢轴连接件19a被枢轴地连接到压制构件6d,其中,第一连杆构件18的第二枢轴连接件18b被枢轴地连接到第二连杆构件19的第二枢轴连接件19b,并且其中,压制致动器装置6f被直接或间接地驱动连接到第一连杆构件18或第二连杆构件19,用于调节第一连杆构件18和第二连杆构件19之间的对准水平,使得压制致动器装置5f的致动导致了压制构件6d的运动。
第一连杆构件18的第二枢轴连接件18b被枢轴地连接到第二连杆构件19的第二枢轴连接件19b的事实意味着第一连杆构件18的第二枢轴连接件18b与第二连杆构件19的第二枢轴连接件19b相同。
调节第一连杆构件18和第二连杆构件19之间的对准水平的效果如图3a-3b所示。第一连杆构件18和第二连杆构件19之间的对准由第一连杆构件18和第二连杆构件19的纵向方向限定的对准角度22确定,如图3a和图3b的侧视图所示,其中,第一连杆构件18的纵向方向18d由通过第一连杆构件的第一枢轴连接件18a和第二枢轴连接件18b的直线限定,并且第二连杆构件19的纵向方向19d由通过第二连杆构件19的第一枢轴连接件19a和第二枢轴连接件19b的直线限定。显然,图3b中的对准角度22小于图3a中的对准角度22,从而确认了压制致动器装置5f的致动导致了压制构件6d的向前运动,即压制构件6d朝向前部结构6b的运动。
图3a-3b的示例实施例中所示的肘节机构6e可以被称为五点双肘节机构,这意味着有两个单独的肘节机制并排布置,用于向压制构件6d提供更好的压制力分布,并且其中,所述两个单独的肘节机构中的每一个都包括五个枢轴点。
具体地,在图3a-3b的示例实施例中,压制致动器装置6f被驱动地连接到单个十字头20,并且十字头连杆构件21具有枢轴地连接到十字头连杆构件21的第一连接件21a和枢轴地连接到第一连杆构件18的第三枢轴连接件18c的第二连接件21b。
换句话说,图3a-3b的示例实施例的肘节机构6e包括驱动并排布置的第一和第二单独的肘节机构的单个十字头,每个肘节机构包括第一连杆构件18、第二连杆构件19和十字头连杆构件21,其中,第一连杆构件18被枢轴地连接到第二连杆构件19和后部结构6c,其中,第二连杆构件19被枢轴地连接到压制构件6d,其中,十字头连杆构件21被枢轴地连接到第一连杆构件18和十字头20。
在本公开的范围内,肘节机构6e的许多替代设计是可能的。例如,十字头连杆构件21可以被枢轴地连接到第二连杆构件19和十字头20。此外,第一连杆构件18的第二枢轴连接件18b和第三枢轴连接件18c可以可替选地是共同的枢轴连接件。
此外,肘节机构6e可以是如图5a所示的三点单肘节机构,其中,肘节机构6e包括枢轴地连接到第二连杆构件19的第一连杆构件18,其中,第一连杆构件18a也被枢轴地连接到后部结构6c,并且第二连杆构件19被枢轴地连接到前部结构6d,并且压制致动器装置6f被直接或间接地驱动连接到第一连杆构件18或第二连杆构件19,使得压制致动器装置6f的致动导致压制构件6d的运动。
肘节机构6e的又一示例设计在图6a中被示意性地示出,图6a示出了三点双肘节机构,即参考图5a描述的两个三点单肘节机构以及直接或间接地驱动连接到第一连杆构件18和/或第二连杆构件19的压制或拉动致动器装置6f。此外,在该示例实施例中,电动伺服马达被描绘为致动器布置6f。
根据又一示例实施例,如图6b示意性示出的肘节机构6e包括三点双肘节机构,即参考图5a描述的两个三点单肘节机构,但这里以相反的方向操作,并且致动器装置6f被布置在两个所述单肘节机构的第一连杆构件18和/或第二连杆构件19之间,并且直接或间接地驱动连接到该第一连杆构件18和/或第二连杆构件19。
再次参考图3a-3b,在一些示例实施例中,肘节压力机6a还包括前部结构6d和后部结构6c,其中,肘节机构6e被连接到后部结构6c,其中,固定的第二模具部件3b被附接到前部结构6b,并且其中,肘节压力机6a还包括用于能够在压制方向DP上调节前部结构6b和后部结构6c之间的距离24的机械调节机构23,以及被配置用于驱动机械调节机构23的调节致动器装置25。
例如,机械调节机构23可以包括四个齿轮26a-d,每个齿轮具有用于螺纹安装在线性引导装置14的系杆的对应螺纹端部上的内螺纹,并且每个26a-d具有用于由调节致动器装置25的一个或多个马达驱动的外齿轮齿。
例如,如图2a和图3a-3b所示,机械调节机构23的所述四个齿轮26a-d中的每一个可以与单个中央齿轮27接触并由其驱动,该单个中央齿轮27由调节致动器装置25的单个马达提供动力。
调节致动器装置25的操作导致机械调节机构23改变前部结构6b和后部结构6c之间的距离24,从而影响肘节机构的放大水平和操作行为。
在图3a-3b的示例实施例中,机械调节机构23的操作使后部结构6c相对于线性引导装置14移位,用于改变前部结构6b和后部结构6c之间的距离24。
可替选地,机械调节机构23的操作使前部结构6b相对于线性引导装置14移位,用于改变前部结构6b和后部结构6c之间的距离24。
前部结构6b和后部结构6c之间的距离的这种调节通常在肘节压力机6a的连续压制动作之间的时间段内执行。
图4示意性地示出了压制模块6在正常操作期间的主要工艺步骤。压制操作流程图典型地开始于压制构件静止在与缩回的肘节机构和打开的压制模具3相关联的备用位置S处,如图3a示意性所示。在接收到启动压制周期的命令或指令时,执行流程图的第二步骤F,该步骤包括激活压制致动器装置6f,用于朝向F推动压制构件6d,直到成形模具3变得闭合,并且在主过程的第三步骤P中大约1-100Mpa,特别是4-20Mpa的成形压力被施加到纤维素坯料结构。此后,执行流程图的第四步骤R,其包括启动压制构件6d朝向开始位置,即备用位置S的返回运动。
在高速制造的情况下,该过程可以跳过步骤S,即在再次启动流程图的第二步骤F之前跳过完全返回到备用位置S。
图7a示意性地示出了肘节压力机6a的示例实施例的典型高指数放大特性。具体地,图7a示出了坐标系中绘制的压制力曲线,Y轴处为以牛顿(N)为单位的压制力,并且X轴处为以毫米为单位的成形模具3的模具间隙。该具体示例仅被包括用于描述纤维素产品肘节压制模块和对应方法的示例实施例,并且不应被解释为以任何方式进行限制,特别是不以示例模具间隙数据的方式进行限制。此外,不同类型的肘节机构提供不同水平的指数放大特性,并且可以为每个特定的纤维素产品和/或纤维素坯料结构2选择合适类型的肘节机构。
最大压制力曲线28如图7a所示。该曲线表示在作为模具间隙的函数的前部结构6b和后部结构6c之间的距离24的特定设置下,特别是在当第一连杆构件和第二连杆构件变得对准时恰好实现零模具间隙的设置下,特定肘节压力机6a能够传递的最大压制力,这在理论上导致无限压制力,如从图7a中的最大压制力曲线28的渐近特性可以看出。
当在压制力曲线28的渐进区域中操作肘节压力机时,即,当第一连杆构件18和第二连杆构件19几乎或完全对准并且对准角度22几乎或恰好为180度时,肘节压力机在作为来自压制致动器装置6f的肘节机构输入力的函数的压制力方面具有大的灵敏度,这是由于该区域中的渐近放大特性。
术语最大行程状态在下文中被使用,并且它指的是当不被成形模具、纤维素坯料结构或其他部件阻挡时(例如图3a-3b的示例实施例的第一连杆构件18和第二连杆构件19的对准状态、下止点(BDC)或者如图8c所示的操作状态)肘节机构可获得的最大向前位置。
肘节压力机6a的操作窗口30可以例如对应于图7a的曲线图中的虚线矩形窗口,并且所述操作窗口30的放大如图7b所示,包括所述最大压力曲线28。
最大压制力曲线28指示例如在对应于2.0mm模具间隙的点A处可传递的最大压制力为N牛顿。对于前部结构6b和后部结构6c之间的一定距离24,作为模具间隙的函数的最大压制力曲线28可以例如通过插入具有逐渐变化厚度的多个不可压缩板(诸如钢板)、并借助于合适的压制力检测装置(诸如测压元件或应变计力传感器等)检测肘节压力机对每个板施加的最大压力,而是可导出的。在该示例图示中,最大压制力曲线28通过调节肘节压力机来确定,使得第一连杆构件18和第二连杆构件19在达到零模具间隙29时到达180度对准角度22,或者肘节机构6e达到最大行程状态。
图7b中的中心压制力-模具间隙曲线31可以例如表示第一类型的纤维素坯料结构2的压制。第一类型的纤维素坯料结构2的低密度和弹性导致压制力首先在大约1.5mm的模具间隙(纤维素产品的厚度)处更急剧地增加,并且在大约0.9mm的模具间隙(纤维素产品的厚度)处,在点B处达到目标压制力PFT,在该点处可以停止压制构件6d的压制运动。目标压制力PFT在这里可以对应于可能大约4-20Mpa的目标成形压力。
中心压制力-模具间隙曲线31,以及本公开中所示的所有其他压制力-模具间隙曲线,具有相对平滑和连续的特性,除了在中间位置处的压制力的相对小的阶梯状下降55之外,这对应于压制模块6中的上述切割操作,其中纤维素产品1在纤维素产品1的形成过程中与纤维素坯料结构2分离,这是因为模具部件可以具有集成的切割设备。然而,如果这种切割将在单独的产品切割操作中执行,即与成形操作分离,则压制力-模具间隙曲线将不包括压制力曲线中的这种阶梯状下降55。
然而,参考图7b示意性描述的特定示例肘节压力机6a具有相对窄的操作区域,使得当被进给到成形模具中的纤维素坯料结构2例如更厚和/或由更致密的压缩纤维材料制成时,成形过程遵循图7b中的右侧压制力-模具间隙曲线32,该曲线32表示第二类型的纤维素坯料结构2的压制。第二类型的纤维素坯料结构2的相对高的密度和厚度导致压制力在约2.5mm模具间隙(纤维素产品的厚度)处更急剧的增加,并且在约1.1mm模具间隙(纤维素产品的厚度)处,压制构件6d在点C处停止向前移动,这是因为肘节压力机已经达到在该模具间隙处可传递的其最大压制力。换言之,在点C处没有达到目标压制力PFT
因此,为了成功地形成基于第二类型的纤维素坯料结构2的纤维素产品,必须操作调节致动器装置25来调节前部结构6b和后部结构6c之间的距离24,特别是增加距离24,从而有效地将图7b中的右侧压制力-模具间隙曲线32沿第一箭头34的方向移位到类似于中心压制力-模具间隙曲线31的位置的新位置。结果,尽管第二类型的纤维素坯料结构2具有相对高的密度和厚度,但是第二类型的纤维素坯料结构可以被适当地压缩和成形,并且可以在大约点B处达到目标压力PFT,在该点处可以停止压制构件6d的压制运动。
类似地,当被进给到成形模具的纤维素坯料结构2例如更薄和/或由不太致密的压缩纤维材料制成时,成形过程遵循图7b中的左侧压制力-模具间隙曲线33,该曲线33表示第三类型的纤维素坯料结构2的压制。第三类型的纤维素坯料结构2的相对低的密度和厚度导致压制力首先在大约1.0mm的模具间隙(纤维素产品的厚度)处更急剧的增加,并且在大约0.5mm的模具间隙处(纤维素产品的厚度),在点D处达到目标压制力PFT。然而,由于参照图7b示意性描述的特定示例肘节压力机6a的所述相对窄的操作区域,操作点D位于相对靠近肘节压力机的渐进区域35,从而可能导致更难以控制和获得期望的目标压力PFT。换言之,调节前部结构6b和后部结构6c之间的距离24,特别是减小距离24,从而有效地将图7b中的左侧压制力-模具间隙曲线33沿第二箭头36的方向移位到类似于中心压制力-模具间隙曲线31的位置的新位置,这可能是有益的,目的是降低纤维素产品的无意过度压缩的风险。结果,第三类型的纤维素坯料结构2也可以在更容易控制的操作区域中,即在不太敏感和力放大的操作区域中被适当地压缩和成形,并且可以在大约点B处达到目标压力PFT,在该点处可以停止压制构件6d的压制运动,尽管第三类型的纤维素坯料结构2具有相对低的密度和厚度。
换言之,取决于纤维素坯料结构2和成形模具3的结构、厚度和密度,在前部结构6b和后部结构6c之间调节致动器装置25可能是有益的和合乎需要的。
图7b中的渐进区域35被示为具有明确定义的边界,但这只是示意性的,并用于说明目的。渐进区域35实际上没有明确定义的边界,而只是随着距肘节机构6e的最大行程状态的距离的增加而逐渐减小。在渐进区域内的压制和成形操作在某些情况下可能是不期望的,这是由于该区域中压制力控制的灵敏度和困难,但是在某些情况中可能有必要和/或计划在该区域中操作,例如当使用相对小容量的肘节压力机时,其只能在其渐进区域内传递必要的压制力。
在一些示例实施例中,第一模具部件3a和第二模具部件3b中的每一个包括主刚性板形主体,其具有被配置成面向另一个模具部件的通常基本上平坦的表面,以及限定用于形成纤维素产品1的一个或多个成形腔C的至少一个压制表面3c、3d,并且具有或不具有附加的小部件,诸如弹簧加载的切割设备和/或模具对准设备等,其中,第一模具成形部件3a和第二模具成形部件3b的主刚性板形主体的所述基本平坦的表面在压制周期期间不会相互直接接触。因此,主刚性板形主体的所述表面不旨在相互接触并防止第一成形模具部件3a和第二成形模具部件3b的进一步压制运动。然而,第一模具部件3a和第二模具部件3b的其他部件在压制动作期间仍然可以相互接触,诸如弹簧加载的切割设备和/或模具对准设备等,它们不是第一模具部件3a和第二模具部件3b的所述表面的一部分。
压制模块6的压制操作可以以多种方式执行。例如,肘节压力机6a可以以开环方式操作,其中,不需要诸如压制力或压制构件位置的参数的反馈,例如图7c中示意性示出的。具体地,肘节压力机6a的前部结构6b和后部结构6c之间的距离24与压制致动器装置6f的固定最大压制力的组合可以首先例如通过电子控制系统6h手动地或自动地被调节到合适的值,使得压制构件6d遵循压制力-模具间隙曲线31并自动到达大致操作位置F,该位置对应于当压制特定纤维素坯料结构2时的目标压制力PFT。换言之,压制致动器装置6f可以被控制为每次简单地传递特定的固定压制力,并且压制构件的返回运动可以在自开始向前运动起经过特定的时间段之后发起,等等。
图8a-8c示意性地示出了如何调节示例肘节压力机6a以获得不同水平的最大压制力,如上所述。在图8a中,前部结构6b和后部结构6c之间的距离24被调节为相对较短,从而为压制致动器装置6f的给定预定最大压制力提供相对较低的压制力。在图8b中,前部结构6b和后部结构6c之间的距离24稍微延长,从而为压制致动器装置6f的给定预定最大压制力提供中等压制力,并且在图8c中,前部结构6b和后部结构6c之间的距离24被调节为相对较长,从而为压制致动器装置6f的给定预定最大压制力提供最大压制力。图8a中的肘节机构的位置对应于肘节机构6e的最大行程状态。
图9a示意性地示出了适用于以开环方式控制肘节压力机6a的控制系统40的示例实施例。在该示例实施例中,压制致动器装置6f是液压缸,其由螺线管操作的方向控制阀41流体控制,该方向控制阀41被流体连接到可变排量液压泵42和流体箱43,其中,方向控制阀41的操作状态可以由电子控制系统6h控制。然而。根据本公开的系统和方法不限于参考图9a-9c描述的示例实施例。
以开环方式操作肘节压力机6a的替代方式可以包括调节肘节压力机6a的前部结构6b和后部结构6c之间的距离24,使得压制力-模具间隙曲线31*被配置为到达大致操作位置F*,其对应于当压制特定纤维素坯料结构2并达到最大行程状态时的目标压制力PFT。换言之,压制致动器装置6f可以被控制为简单地将压制构件6d移位到最大向前位置,即180度的对准角度或肘节机构6e的最大行程状态,并且预先调节肘节压力机6a的前部结构6b和后部结构6c之间的距离24,使得产生的压制力等于目标压制力PFT
然而,为了确保更好地控制压制操作,电子控制系统6h可以被配置为基于来自压制力检测或指示装置的反馈数据来控制压制操作。由此,可以更好地考虑工艺参数的变化,用于确保纤维素产品1的质量得到改善。
因此,在一些示例实施例中,肘节压力机6a还包括压制力指示装置6g,其中,电子控制系统6h可操作地被连接到压制力指示装置6g,并且被配置为基于从压制力指示装置6g接收的压制力指示反馈信息来控制压制致动器装置6f的操作。
压制力指示装置6g通常包括一些类型的测量设备,用于测量参数的水平,诸如压制力、压制构件的线性位置、肘节机构的连杆构件的角度位置、供应到电动马达的电流、液压或气压等。因此,指示反馈信息的压制力通常包括肘节压力机6a的测量过程变量,或者从该测量过程变量导出。
基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息对压制致动器装置6f的操作控制可以例如包括压制力反馈控制、位置反馈控制或者在连续压制周期之间具有自动自调整的开环控制。
压制力指示装置可以例如对应于正位于压制模块6上的一个或多个合适位置处的某种类型的一个或多个压制力传感器。例如,诸如应变计力传感器等的测压元件可以设置在成形模具3处或内,或者设置在肘节机构6e和后部结构6c之间,或者设置在肘节机构6g和成形模具6之间。
可替选地,或者与上述相结合,压制力指示装置可以对应于变形传感器,诸如应变计传感器,其被配置用于感测例如中间线性引导装置14的一个、两个或所有系杆的变形。可替选地,可以提供诸如应变计传感器的变形传感器,用于感测前部结构6b、或后部结构6c、或压制构件6d、或肘节机构6e的变形。
可替选地,或者与上述相结合,压制力指示装置可以对应于与压制构件的检测位置相结合的压制致动器装置6f的压制力的检测,这是因为后者可以被用于计算肘节机构的当前压制力放大。压制构件的位置检测可以例如通过使用线性位置编码器来实现。可替选地,压制构件6d的位置可以从肘节机构6e或压制致动器装置6f的致动位置导出。压制致动器装置6f的压制力的检测可以例如通过用液压或气压缸-致动器检测油压或气压,或者通过检测伺服马达的电流消耗或功率输出来实现。
图9b示意性地示出了适用于基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息来控制肘节压力机6a的控制系统40的示例实施例,其对应于图9a,但是增加了压制致动器装置6f的压制构件位置检测设备44和压制力检测设备45。
因此,在一些示例实施例中,电子控制系统6h被配置用于从压制力指示装置6g获得压制力指示反馈信息,以及控制压制致动器装置6f的操作,以在当从压制力指示反馈信息导出的或与其相关联的值处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件6d的正在进行的压制运动。根据替代示例实施例,电子控制系统6h被配置用于从压制力指示装置6g获得压制力指示反馈信息,以及使用反馈控制器来控制压制致动器装置6f的操作,该反馈控制器具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。这两个示例控制场景对应于例如图7b中的中心压制力-模具间隙曲线31。
从压制力指示反馈信息导出的或与其相关联的参数值可以例如对应于压制构件的位置、模具间隙、纤维素产品的厚度或压制力等。
在压制构件6d已经停止正在进行的压制运动之后,压制构件6d被控制以发起压制构件朝向备用位置的返回运动。
具体地,当从压制力指示反馈信息导出的或与其相关联的值对应于例如压制构件的位置、模具间隙或纤维素产品的厚度时,压制力指示装置可以是压制构件位置检测装置,其中,从压制构件位置检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件6d的位置或第一模具部件3a和第二模具部件3b之间的模具间隙29,并且电子控制系统6h被配置用于控制压制致动器装置6f的操作,以在当压制构件6d的检测位置或模具间隙29处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件的正在进行的压制运动。根据替代示例实施例,电子控制系统6h被配置为使用反馈控制器,该反馈控制器具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。
压制构件位置检测装置例如可以是被配置为检测压制构件6d的位置的线性位置编码器,或者是用于检测肘节机构6e的致动位置的位置编码器,或者是用于检测压制致动器装置6f的致动位置的位置编码器等。
在一些示例实施例中,压制力指示装置6g是压制力检测装置,其中,从压制力检测装置获得的压制力指示反馈信息表示压制构件的压制力,并且电子控制系统被配置用于控制压制致动器装置的操作,以在当压制构件的检测到的压制力等于或超过预定阈值时,停止压制构件的正在进行的压制运动。根据替代示例实施例,电子控制系统6h被配置为使用反馈控制器,该反馈控制器具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。
可以用于表示压制构件的压力的从压制力检测装置获得的压制力指示反馈信息,可以例如对应于位于压制模块6上的一个或多个合适位置处的某种类型的一个或多个压制力传感器,诸如测压元件、应变计力传感器等。
在一些示例实施例中,电子控制系统可以被配置为控制调节致动器装置,例如用于将肘节压力机设置在更合适、更稳健和更容易控制的操作条件下,如上文参考图7b所述,或者可替选地用于调节特定纤维素坯料结构的肘节压力机的最大压制力,如上文参考图7c所述。
因此,肘节压力机可以包括压制力指示装置6g,并且电子控制系统可以被可操作地连接到压制力指示装置6g,并且控制系统可以被配置用于基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间调节压制方向上的前部结构和后部结构之间的距离。因此,电子控制系统可以将肘节压力机的操作位置移向或移离渐进区域35,或者通过将图7b中的最大压制力曲线28侧向移位来调节最大压制力。
这例如是通过如下操作实现的:在第一压制周期期间从压制力指示装置6g接收压制力指示反馈信息,确定当前操作位置(即肘节压力机的前部结构6b和后部结构6c之间的距离24)的调节是否合适,并且如果不合适,通过调节致动器装置25的适当操作来调节前部结构6b和后部结构6c之间的距离24,使得在下一压制周期期间的操作位置和/或压制力与目标操作位置和/或压制力更加一致。换言之,电子控制系统不需要对由压制致动器装置6f提供的对肘节机构6e的输入力进行主动控制和调节以适应压制构件6d的压制力,而是可以仅依赖于调节致动器装置25的主动控制。
参考图7d更详细地描述了这种控制策略,其中,电子控制系统被配置用于在纤维素产品肘节压制模块的正常运行期间,控制压制致动器装置的操作,以在每次压制动作时向肘节机构提供基本固定的最大输出力。图7d中的第一压制力-模具间隙曲线46表示肘节压力机6a的该正常运行期间的压制操作。电子控制系统还被配置用于在肘节压力机6a的所述正常运行的压制动作期间从压制力指示装置6g获得压制力指示信息,并且压制力指示信息例如指示压制力PF在一组压制周期中连续地高于目标压制力PFT。因此,电子控制系统被配置用于控制调节致动器装置来在连续压制动作之间的时间段期间调节前部结构和后部结构之间的距离,以将指示产生的最大压制力PF和从压制力指示信息导出或与其相关联的参数值保持在预定阈值或预定范围内。
这种调节的结果如图7d中的箭头34所示,其中,距离调节被配置用于使操作移位以遵循第二压制力-模具间隙曲线47,即,对于下一个压制周期,稍微减小距离24用于将操作位置从G移位到H。这里的术语“产生的最大压制力”是指在特定压制动作期间由压制构件6d实际传递的最大压制力PF。
可替选地,该控制策略可以通过调节前部结构6b和后部结构6c之间的距离24来实施,使得肘节压制模块6在达到肘节机构6e的最大行程状态的同时达到目标压制力PFT,其对应于图7d中的操作位置H*。换言之,电子控制系统被配置用于在肘节压力机6a的所述正常运行的压制动作期间从压制力指示装置6g获得压制力指示信息,其在这里对应于图7d中的第一压制力-模具间隙曲线46*,并且当例如压制力指示信息指示压制力PF在一组压制力周期内连续高于目标压制力PFT时,即纤维素产品1在操作位置G*处形成,在连续的压制动作期间,肘节压力机6a的前部结构6b和后部结构6c之间的距离24将被调节,使得产生的压制力等于目标压制力PFT。该调节的结果如图7d中的箭头34*所示,其中,增加的距离被配置用于使操作移位,以遵循第二压制力-模具间隙曲线47*,用于在下一个压制中周期将操作位置从G*移位到H*。
在参考图7d描述的控制场景中,其中,压制动作不受检测到的压制力或检测到的压制构件位置所限,电子控制系统可以被配置用于控制压制致动器装置的操作,以停止压制构件的正在进行的压制动作,并启动压制构件朝向开始位置的返回运动,例如——当压制速度变为零时,或者在压制构件已经保持静止一定时间段之后,或者在指示压制力和从压制力指示信息导出或与其相关联的参数值保持恒定一定时间段之后,或者当检测到第一连杆构件18和第二连杆构件19的对准位置时。
此外,用于在每次压制动作时向肘节机构提供所述基本固定的最大输出力的压制致动器装置6f的所述控制包括:例如压制致动器装置6f的开环控制,以从大约零增加到预定和固定的某个最大输出力。
此外,在一些示例实施例中,电子控制系统6h可以被配置为基于压制力指示反馈信息来控制压制致动器装置6f和调节致动器装置25,即压制致动器装置6f和调节致动器装置25两者的闭环控制。这可以通过使电子控制系统6h被配置用于以下操作来实现:控制压制致动器装置6f的操作,以向前移动压制构件6d,同时监测来自压制力指示装置6g的压制力指示反馈信息;当从压制力指示反馈信息导出或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件6d的正在进行的压制运动,并启动压制部件6d的返回运动;以及额外地基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置25的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在压制方向上调节前部结构3b和后部结构3c之间的距离24,使得压制构件在下一个压制周期期间被定目标到停止在一个位置处,该位置具有比在压制运动停止时产生的压制力高0-100%、具体地5-50%范围内的最大压制力。
根据替代示例实施例,电子控制系统6h可以替代地被配置为通过使用反馈控制器来控制压制致动器装置6f的操作,该反馈控制器具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。
参考图7e对这种控制策略进行了更详细的描述,其中,电子控制系统6h被配置用于控制压制致动器装置6f的操作,以向前移动压制构件6d,同时监测来自压制力指示装置6g的压制力指示反馈信息。
电子控制系统6h还被配置为:当从压制力指示反馈信息导出或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件6d的正在进行的压制运动,并启动压制构件的返回运动。这对应于图7e中的操作位置G。
电子控制系统然后可以被配置为通过将当前模具间隙位置处的最大压制力PFM2与相同模具间隙位置处的目标压制力PFT进行比较来评估当前操作位置。目标压制力PFT通常基于特定的成形模具和纤维素坯料结构被预先确定,并且最大压制力PFM2可以例如基于肘节压力机的当前操作设置(即前部结构3a和后部结构3b之间的当前距离24和由压制致动器装置6f可传递的最大压制力)被估计。在图7e中,最大压制力PFM2比位置G处的目标压制力PFT大100%以上。因此,电子控制系统可以被配置为使操作位置移位,即调节前部结构6b和后部结构6c之间的距离24,以达到更稳健和可控性更好的操作位置,进一步远离了渐进区域。距离24的这种调节在无负载状态下(即在压制动作之外)被执行。
换言之,电子控制系统被附加地配置为:基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在压制方向上调节前部结构和后部结构之间的距离24,使得压制构件在下一压制周期期间被定目标到停止在位置H处,该位置H具有比在压制动作停止在位置G处时产生的压制力PFT高0-100%、具体地5-50%的范围内的最大压制力PFM1。该调节的结果如图7e中的箭头34所示,其中,距离调节被配置为:对于下一个压制周期将操作从第一压制力-模具间隙曲线46移位到第二压制力-模具间隙曲线47,即将操作位置从G移位到H。
图9c示意性地示出了控制系统40的示例实施例,其适用于基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息来控制肘节压力机6a,如上文参考图7d和图7e所述,其对应于图9b,但增加了调节致动器装置25,诸如伺服马达等,用于控制被用于调节前部结构6b和后部结构6c之间的距离24的机械调节机构的操作。
肘节压制模块6还可以包括致动运动限制装置50,其被配置用于机械地限制压制构件6d的向前致动运动。具体地,在一些示例实施例中,致动运动限制装置50被配置用于机械地防止肘节机构6e达到其最大行程状态,即肘节机构6e的最大力放大状态。为肘节压制模块6提供致动运动限制装置50的一个原因是降低成形模具3的无意过压的风险,这因为这种过压可能导致纤维素产品和/或肘节压制模块6的损坏。
肘节机构6e通常提供高指数力放大特性,这可能使压制构件6d的力控制过程变得困难,至少是当需要与快速压制周期相结合的低成本和可靠的运动控制时是如此。因此,可能希望能够机械地防止肘节机构6e和/或压制构件6d移位到过于接近最大行程状态的位置,从而提供压制力限制。
鉴于肘节机构的高指数力放大特性,致动运动限制装置50可以例如被配置为当位于距与肘节机构6e的最大行程状态相关联的位置0.5-100mm,具体地0.5-25mm,并且更具体地0.5-5mm的范围内时,机械地限制压制构件6d的向前运动。
在图15a-15b中示出了具有致动运动限制装置50的肘节压制模块6的一个示例实施例,该致动运动限制装置50被配置用于机械地限制压制构件6d的向前致动运动,其中,图15a示出了处于备用操作状态的肘节压力机6a,而图15b示出了处于最大压制动作操作状态的肘节压力机6a,其中致动运动限制装置50机械地限制并防止压制构件6d的进一步向前运动。
图15a-15b中示意性示出的肘节压制模块6对应于上文参考图3a-3b描述的肘节压制模块6,并且关于肘节压制模块6的细节,参考与图3a-3b相关的公开内容,除了调节致动器装置25,该调节致动器装置28在这里示意性地被实施为电动滚珠丝杆线性致动器。滚珠丝杆线性致动器可以例如包括驱动地连接到电动马达的杆,并且具有用于保持滚动球的螺旋轨道,滚动球可以在十字头20中的轨道中循环。
在图15a-15b的示例实施例中,肘节压力机6a包括五点双肘节机构6e,其具有并排布置的第一单独肘节机构54a和第二单独肘节机构54b,其中,致动运动限制装置50包括被枢轴地连接到第一单独肘节机构54a的第二连杆构件19的第一限制连杆51和枢轴地连接到第二单独肘节机构54b的第二连杆构件19的第二限制连杆52,并且其中,第一限制连杆51和第二限制连杆52在共同枢轴接头53处相互枢轴地连接。
第一限制连杆51和第二限制连杆52的长度、尺寸和形式,以及它们与第一单独肘节机构54a和第二单独肘节机构54b的第二连杆构件19的连接点,被选择为机械地防止肘节机构6e完全达到最大行程状态,即最大伸展状态。
第一限制连杆51和第二限制连杆52中的至少一个的长度和/或第一限制连杆51和第二限制连杆52与第一单独肘节机构54a和第二单独肘节机构54b的第二连杆构件19之间的连接点中的至少之一的位置可以是可调节的,以便能够调节致动运动长度,从而提供更灵活的肘节压制模块6e。
致动运动限制装置50的许多替代设计是可能的,这取决于例如肘节机构6e的选定设计和调节致动器装置25的选定设计。例如,致动运动限制装置50可以包括柔性线或带,而不是两个枢轴连杆。此外,在一些示例实施例中,致动运动限制装置50通过机械地约束肘节机构6e的一个或多个连杆构件18、19、21的角运动范围,或者通过机械地约束调节致动器装置25的致动运动长度来实施。
下面参考图10描述了从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的方法的基本步骤。该方法包括提供具有肘节压力机6a和成形模具3的纤维素产品肘节压制模块6的第一步骤S1,其中,肘节压力机6a包括可移动地布置在压制方向上的压制构件6d,连接到压制构件6d的肘节机构6e,连接到肘节机构的压制致动器装置6f以及可操作地连接到压制致动器装置的电子控制系统6h,并且其中,成形模具包括附接到压制构件的可移动的第一模具部件3a和固定的第二模具部件3b。
该方法还包括安装肘节压力机6a的第二步骤S2,其中压制构件的压制方向主要布置在水平方向上,具体地压制构件的压制方向布置在与水平方向成20度以内,更具体地压制方向平行于水平方向。
此外,该方法包括第三步骤S3,将空气成形的纤维素坯料结构2进给到由间隔开的第一模具部件和第二模具部件限定的压制区域中。
最后,该方法包括第四步骤S4,借助于电子控制系统6h控制压制致动器装置6f的操作,以使用肘节机构在压制方向上驱动压制构件,并且通过将第一模具部件压靠在固定的第二模具部件上来从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品。
控制压制致动器装置6f的操作的所述第四步骤S4可以以许多不同的方式执行,同时仍然解决使用低成本、紧凑和低重量的纤维素产品压制模块从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的问题。
例如,下面参照图11描述用于执行所述第四步骤S4的一个更详细的示例实施例,其中,步骤S1-S3与参考图10描述的相同。具体地,借助于电子控制系统6h控制压制致动器装置6f的操作的第四步骤S4可以包括:从压制力指示装置6g获得压制力指示反馈信息的第一子步骤S41,以及控制压制致动器装置6f的操作的第二子步骤S42,用于当从压制力指示反馈信息导出或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时停止压制构件6d的正在进行的压制运动。
下面参考图12描述用于执行所述第四步骤S4的另一示例实施例,其中,步骤S1-S3与参考图10描述的相同,并且借助于电子控制系统6h控制压制致动器装置6f的操作的第四步骤S4可以包括:从压制力指示装置6g获得压制力指示反馈信息的第一子步骤S41,以及第二子步骤S45,使用反馈控制器来控制压制致动器装置6f的操作,该反馈控制器具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。
反馈控制器可以以本领域技术人员已知的各种替代方式来实施,诸如例如P控制器、PI控制器、PID控制器、最优控制,诸如例如线性二次型(LQ)控制器等。
例如,PID(比例-积分-微分)控制器是一种采用反馈的控制回路机构,用于提供对要控制的过程的连续调制的控制。反馈控制器,诸如例如PID控制器,连续计算作为期望设定点(SP)和测量的过程变量(PV)之间的差的误差值,并基于所述误差值的比例项、积分项和微分项应用校正。设定点(SP)可以例如是特定的预定压缩力-时间曲线,并且所测量的过程变量(PV)可以例如是由位于肘节压力机6a的系杆37上的应变计力传感器检测到的所测量的压制力。
下面参考图13描述了从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的方法的又一示例实施例的基本步骤,其中,步骤S1-S3与参考图10描述的相同,并且借助于电子控制系统6h控制压制致动器装置6f的操作的第四步骤S4可以包括:第一子步骤S42a,通过向前移动压制构件6d同时监测来自压制力指示装置6g的压制力指示反馈信息来控制压制致动器装置6f的操作;第二子步骤S42b,当从压制力指示反馈信息导出或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时,停止压制构件6d的正在进行的压制运动,以及启动压制构件6d的返回运动的第三子步骤S42c。然后,该方法可以包括:第五步骤S5,基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置25的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在压制方向上调节前部结构6b和后部结构6c之间的距离24,使得压制构件6d在下一个压制周期期间被定目标到停止在一个位置处,该位置具有比在压制运动停止时产生的压制力高0-100%、具体地5-50%范围内的最大压制力。
在参考例如图11和图13描述的示例实施例中的压制构件6d的向前运动可以以多种方式进行。例如,使用开/关调节器来控制压制致动器装置6f以向前移动压制构件6d,这意味着压制致动器装置6f简单地以特定功率水平或速度操作,直到所述参数值处于预定阈值或在预定范围内。可替选地,使用与可变功率或速度相结合的开/关调节器来控制压制致动器装置6f以向前移动压制构件6d,这意味着压制致动器装置6f在向前运动期间例如以逐渐和/或逐步降低的速度操作,直到所述参数值处于预定阈值或在预定范围内。压制致动器装置6f的逐渐和/或逐步降低的速度可以实现更精确和可靠的成形过程,这因为降低了过冲压制力的风险。在两种所述替代控制方法中,可以使用开环控制器来控制压制致动器装置6f以向前移动压制构件6d。
下面参考图14描述了从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的方法的又一示例实施例的基本步骤,其中,步骤S1-S3与参考图10描述的相同,并且借助于电子控制系统6h控制压制致动器装置6f的操作的第四步骤S4可以包括从压制力指示装置6g获得压制力指示反馈信息的第一子步骤S41,以及第二子步骤S45,使用反馈控制器来控制压制致动器装置6f的操作,该反馈控制器具有与压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量。
然后,该方法可以包括第五步骤S5,基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息来控制调节致动器装置25的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在压制方向上调节前部结构6b和后部结构6c之间的距离24,使得压制构件6d在下一个压制周期期间被定目标到停止在一个位置处,该位置具有比在压制运动停止时产生的压制力高0-100%、具体地5-50%范围内的最大压制力。
参考上文结合图1a-15b描述的肘节压制模块6和方法,本公开还涉及一种纤维素产品肘节压制模块,用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品,该纤维素坯料结构不限于肘节压制模块6的特定角度取向,而是包括压制力指示装置6g,其中,电子控制系统被配置用于基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈来控制压制致动器装置的操作。
换言之,本公开还涉及一种肘节压制模块6,其包括肘节压力机6a,该肘节压力机6a包括可移动地布置在压制方向上的压制构件6d,驱动地连接到压制构件6d的肘节机构6e,驱动地连接到肘节机构6e的压制致动器装置6f,压制力指示装置6g,以及可操作地连接到压制致动器装置6f和压制力指示装置6g的电子控制系统6h。肘节压制模块6还包括成形模具3,其包括附接到压制构件3d的可移动的第一模具部件3a和固定的第二成形模具3b。电子控制系统6h被配置用于基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈来控制压制致动器装置6f的操作,以使用肘节机构6e在压制方向上驱动压制构件,并且通过将第一模具部件压靠在固定的第二模具部件上而从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品。
类似地,本公开还涉及用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的方法,该方法具有以下步骤:提供具有肘节压力机6a和成形模具3的纤维素肘节压制模块6,其中,肘节压力机6a包括可移动地布置在压制方向上的压制构件6d,驱动地连接到压制构件6d的肘节机构6e,驱动地连接到肘节机构6e的压制致动器装置6f,压制力指示装置6g以及可操作地连接到压制致动器装置6g和压制力指示装置6g的电子控制系统6h,并且其中,成形模具3包括附接到压制构件6d的可移动的第一模具部件3a和第二成形模具部件3b。该方法还包括以下步骤:将空气成形的纤维素坯料结构2进给到由间隔开的第一模具部件3a和第二模具部件3b限定的压制区域,以及基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息借助于电子控制系统6h控制压制致动器装置6f的操作,以使用肘节机构6e在压制方向上驱动压制构件6d,并且通过将第一模具部件3a压靠在第二模具部件3b上而从空气成形的纤维素坯料结构2形成非扁平纤维素产品1。
与使用大容量传统的无肘节液压机相比,使用肘节压制模块从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品具有许多优点,诸如低成本、低重量、快速周期操作和紧凑性。因此,肘节压制模块6在某些情况下可以是传统液压机的有用替代方案,并且通过使电子控制系统被配置用于基于从压制力指示装置6g接收到的压制力指示反馈信息来控制压制致动器装置的操作,可以实现成形操作的更好的力控制。当省略了安装肘节压力机6a的第二步骤S2其中压制构件的压制方向主要布置在水平方向上时,参考图10-14描述的用于从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的方法的示例实施例仍然与本公开的该示例实施例相关。
应当理解,以上描述本质上仅仅是示例性的,而不旨在限制本公开、其应用或用途。虽然在说明书中已经描述了具体的示例并且在附图中示出了具体的示例,但是本领域的普通技术人员将理解,在不脱离权利要求中限定的本公开的范围的情况下,可以进行各种改变并且可以用等同物代替其中的元件。此外,本文描述的示例实施例的特征可以与本文描述的其他示例性实施例的特征组合。例如,图3a-3b的肘节压制模块可以设置有如参考图2a、图6a、图6b、图8a或图15a描述的肘节机构,或者如参考图6a、图6b或图15a描述的调节致动器装置25。此外,在不脱离本公开的基本范围的情况下,可以进行修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此,本公开旨在不限于附图所示和说明书中描述的特定示例,作为当前设想用于实施本公开的教导的最佳模式,而是本公开的范围将包括落入前述描述和所附权利要求内的任何实施例。权利要求中提及的附图标记不应被视为限制权利要求所保护的事项的范围,并且其唯一功能是使权利要求更容易理解。
附图标记
1:纤维素产品
2:纤维素坯料结构
2a:残余部分
3:成形模具
3a:第一模具部件
3b:第二模具部件
4:坯料干法成型模块
4a:磨机
4b:成形室
4c:成形线
4d:成形部
4e:成形室开口
5:缓冲模块
6:压制模块
6a:肘节压力机
6b:前部结构
6c:后部结构
6d:压制构件
6e:肘节机构
6f:压制致动器装置
6g:压制力指示装置
6h:电子控制系统
7:坯料回收模块
7a:进给结构
8:阻隔施加模块
9:坯料进给辊
10:致动器
11:中间辊
12:缓冲致动器
13:肘节压力机的安装角度
14:线性引导装置
15:压制区域
16:进给设备
17:进给设备的伸长方向
18:第一连杆构件
19:第二连杆构件
20:十字头
21:十字头连杆构件
22:对准角度
23:机械调节机构
24:前部结构和后部结构之间的距离
25:调节致动器装置
26a-d:齿轮
27:单个中央齿轮
28:最大压制力曲线
29:模具间隙
30:操作窗口
31:中心压制力-模具间隙曲线
32:右侧压制力-模具间隙曲线
33:左侧压制力-模具间隙曲线
34:第一箭头
35:渐进区域
36:第二箭头
37:系杆
38:支撑框架
39:电源
40:控制系统
41:阀
42:泵
43:箱
44:位置检测装置
45:压制力检测装置
46:第一压制力-模具间隙曲线
47:第二压制力-模具间隙曲线
48:掠夺装置
49:进给角度
50:致动运动限制装置
51:第一限制连杆
52:第二限制连杆
53:限制连杆的枢轴接头
54a:第一单独肘节机构
54b:第二单独肘节机构
55:阶梯状下降
C:成形腔
DF1:第一进给方向
DF2:第二进给方向
DP:压制方向
DU:向上的坯料成形方向
DH:水平方向
DV:竖直方向
E:变形元件
EB:缓冲扩展
F:纤维
MB:缓冲模式
MCONT:连续流动模式
MF:进给模式
MINT:间歇流动模式
N:示例最大压制力
PF:压制力
PFT:目标压制力
R:纤维素原材料
TF:成形温度
U:产品成形单元
VI:输入速度
VO:输出速度

Claims (24)

1.一种用于从空气成形的纤维素坯料结构(2)形成非扁平纤维素产品(1)的纤维素产品肘节压制模块(6),所述肘节压制模块(6)包括:
肘节压力机(6a),其包括可移动地布置在压制方向上的压制构件(6d),驱动地连接到所述压制构件(6d)的肘节机构(6e),驱动地连接到所述肘节机构(6e)的压制致动器装置(6f)以及可操作地连接到所述压制致动器装置(6f)的电子控制系统(6h),以及
成形模具(3),其包括附接到所述压制构件(6d)的可移动的第一模具部件(3a)和第二模具部件(3b),
其中,所述电子控制系统(6h)被配置用于控制压制致动器装置(6f)的操作,以使用所述肘节机构(6e)在所述压制方向上驱动所述压制构件(6d),并且通过将所述第一模具部件(3a)压靠在所述第二模具部件(3b)上而由所述空气成形的纤维素坯料结构形成所述非扁平纤维素产品,并且
其中,所述肘节压力机(6a)被安装为或布置成安装为所述压制构件(6d)的压制方向主要布置在水平方向上,具体地所述压制构件(6d)的压制方向布置在与所述水平方向成20度以内,并且更具体地所述压制方向与所述水平方向平行。
2.根据权利要求1所述的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,
所述肘节压力机(6a)还包括进给设备(16),用于将所述空气成形的纤维素坯料结构(2)进给到位于所述第一模具部件和第二模具部件(3a、3b)之间的压制区域中,
其中,所述进给设备(16)被布置用于将所述空气成形的纤维素坯料结构(2)主要竖直向下进给到所述压制区域中,具体地用于将所述空气成形的纤维素坯料结构(2)以与竖直方向小于20度的角度向下进给到所述压制区域中,并且更具体地用于将所述空气成形的纤维素坯料结构(2)竖直向下进给到所述压制区域中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,所述肘节压力机(6a)还包括压制力指示装置(6g),其中,所述电子控制系统(6h)被能操作地连接到所述压制力指示装置(6g),并且被配置为基于从所述压制力指示装置(6g)接收到的压制力指示反馈信息来控制所述压制致动器装置(6f)的操作。
4.根据权利要求3所述的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,所述电子控制系统(6h)被配置用于从所述压制力指示装置(6g)获得压制力指示反馈信息,并控制所述压制致动器装置(6f)的操作,以:
当从所述压制力指示反馈信息导出的或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时,停止所述压制构件(6d)的正在进行的压制运动;或者
使用具有与所述压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量的反馈控制器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,所述肘节压力机(6a)还包括前部结构(6b)和后部结构(6c),
其中,所述肘节机构(6e)被连接到所述后部结构(6c),
其中,所述第二模具部件(3b)被附接到所述前部结构(6b),并且
其中,所述肘节压力机(6a)还包括用于使能在所述压制方向上调节所述前部结构(6b)和所述后部结构(6c)之间的距离的机械调节机构(23),以及被配置用于驱动所述机械调节机构(23)的调节致动器装置(25)。
6.根据权利要求5所述的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,所述电子控制系统(6h)被配置用于:
控制所述压制致动器装置(6f)的操作,以:
-在监测来自所述压制力指示装置(6g)的压制力指示反馈信息的同时向前移动所述压制构件(6d),并且随后当从所述压制力指示反馈信息导出的或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时停止所述压制构件(6d)的正在进行的压制运动,并且此后启动所述压制构件(6d)的返回运动,或者
-使用具有与所述压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量的反馈控制器,以及
基于从所述压制力指示装置(6g)接收到的压制力指示反馈信息来控制所述调节致动器装置(25)的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在所述压制方向上调节所述前部结构(6b)和所述后部结构(6c)之间的距离,使得所述压制构件(6d)在所述下一压制周期期间被定目标到停止在一个位置处,该位置具有比在所述压制运动停止时产生的所述压制力高0-100%、具体地5-50%范围内的最大压制力。
7.根据权利要求5所述的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,
所述肘节压力机(6a)还包括压制力指示装置(6g),其中,所述电子控制系统(6h)被可操作地连接到所述压制力指示装置(6g),并且其中,所述控制系统被配置用于基于从所述压制力指示装置(6g)接收到的压制力指示反馈信息来控制所述调节致动器装置(25)的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间在所述压制方向上调节所述前部结构(6b)和所述后部结构(6c)之间的距离(24)。
8.根据权利要求7所述的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,所述电子控制系统(6h)被配置用于:
在所述纤维素产品肘节压制模块(6)的正常运行期间,控制所述压制致动器装置(6f)的操作以在每次压制动作时向所述肘节机构(6e)提供基本固定的输出力,
在压制动作期间从所述压制力指示装置(6g)获得压制力指示信息,
控制所述调节致动器装置(25)以在连续压制动作之间的时间段期间调节所述前部结构(6b)和后部结构(6c)之间的距离(24),以将指示产生的最大压制力的并从所述压制力指示信息导出的或与其相关联的参数值保持在预定阈值或预定范围内。
9.根据前述权利要求中任一项所述的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,所述第一模具部件和第二模具部件(3a,3b)中的每一个包括主刚性板形主体,其具有被配置为面向另一模具部件的表面,以及限定用于形成纤维素产品(1)的一个或多个成形腔(C)的至少一个压制表面(3c,3d),并且具有或不具有附加的小部件,诸如弹簧加载的切割设备和/或模具对准设备等,其中,所述第一模具成形部件和第二模具成形部件(3a、3b)的主刚性板形主体的所述表面在压制周期期间不会相互直接接触。
10.根据前述权利要求中任一项所述的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,所述成形模具(3)被配置用于通过将所述纤维素坯料结构(2)加热至100-300℃范围内的成形温度、并以1-100MPa、优选4-20MPa范围内的成形压力压制所述纤维素坯料结构(2),来由所述纤维素坯料结构(2)形成所述纤维素产品(1)。
11.一种用于从空气成形的纤维素坯料结构(2)制造非扁平纤维素产品(1)的产品成形单元(U),其中,所述产品成形单元(U)包括根据前述权利要求中任一项所述的缓冲模块(5)和肘节压制模块(6),
其中,所述产品成形单元(U)适于将所述纤维素坯料结构(2)进给到所述缓冲模块(5),在所述缓冲模块(5)中缓冲所述纤维坯料结构(2),并且将所述纤维素坯料结构(2)从所述缓冲模块(5)进给到所述肘节压制模块(6),以及
其中,所述缓冲模块(5)包括坯料进给系统,其被配置用于在第一进给方向(DF1)上将所述纤维素坯料结构(2)连续进给到所述缓冲模块(5),并且在第二进给方向(DF2)上将所述纤维素坯料结构(2)从所述缓冲模块(5)间歇地进给,其中,所述第二进给方向(DF2)不同于所述第一进给方向(DF1)。
12.根据权利要求11所述的产品成形单元(U),其中,
所述产品成形单元还包括被配置用于提供所述纤维素坯料结构(2)的坯料干法成形模块(4)。
13.根据权利要求12所述的产品成形单元(U),其中,
所述坯料干法成形模块(4)包括磨机(4a)、成形室(4b)和布置为与所述成形室(4b)相连的成形线(4c),其中,所述磨机(4a)被配置用于从纤维素原材料(R)中分离纤维(F),其中,所述成形室(4b)被配置用于将分离的纤维(F)分配到所述成形线(4c)的成形部(4d)上,用于形成所述纤维素坯料结构(2)。
14.根据权利要求13所述的产品成形单元(U),其中,所述成形部(4d)在向上的坯料成形方向(DU)上延伸。
15.一种从空气成形的纤维素坯料结构形成非扁平纤维素产品的方法,所述方法包括:
提供具有肘节压力机(6a)和成形模具的纤维素产品肘节压制模块(6),其中,所述肘节压力机(6a)包括在压制方向上可移动地布置的压制构件(6d),连接到所述压制构件(6d)的肘节机构(6e),连接到所述肘节机构(6e)的压制致动器装置(6f),以及可操作地连接到所述压制致动器装置(6f)的电子控制系统(6h),并且其中,所述成形模具包括附接到所述压制构件(6d)的可移动的第一模具部件(3a)和第二模具部件(3b),
将所述肘节压力机(6a)安装为使得所述压制构件(6d)的压制方向主要布置在水平方向上,具体地所述压制构件(6d)的压制方向布置在与所述水平方向成20度以内,并且更具体地所述压制方向与所述水平方向平行,
将空气成形的纤维素坯料结构(2)进给到由间隔开的第一模具部件和第二模具部件(3a,3b)限定的压制区域中,
借助于所述电子控制系统(6h)来控制所述压制致动器装置(6f)的操作,以使用所述肘节机构(6e)在所述压制方向上驱动所述压制构件(6d),并且通过将所述第一模具部件(3a)压靠在所述第二模具部件(3b)上而由所述空气成形的纤维素坯料结构形成所述非扁平纤维素产品。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述肘节压力机(6a)还包括压制力指示装置(6g),其中,所述电子控制系统(6h)被可操作地连接到所述压制力指示装置(6g),并且其中,借助于所述电子控制系统(6h)控制所述压制致动器装置(6f)的操作的步骤是基于从所述压制力指示装置(6g)接收到的压制力指示反馈信息。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,借助于所述电子控制系统(6h)控制所述压制致动器装置(6f)的操作的步骤包括:从所述压制力指示装置(6g)获得压制力指示反馈信息,以及控制所述压制致动器装置(6g)的操作,以:
当从所述压制力指示反馈信息导出的或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时,停止所述压制构件(6d)的正在进行的压制运动,或者
使用具有与所述压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量的反馈控制器。
18.根据前述权利要求15-17中任一项所述的方法,其中,
所述肘节压力机(6a)还包括前部结构(6b)、后部结构(6c)、机械调节机构(23)和调节致动器装置(25),所述调节致动器装置(25)被配置用于驱动所述机械调节机构(23),其中,所述肘节机构(6e)被连接到所述后部结构(6c),其中,所述第二模具部件(3b)被附接到所述前部结构(6b),其中,所述机械调节机构(23)使能在所述压制方向上调节所述前部结构(6b)和后部结构(6c)之间的距离(24),并且其中,所述方法还包括控制所述调节致动器装置(25)的操作以在所述压制方向上调节所述前部结构(6b)和后部结构(6c)之间的所述距离(24)。
19.根据权利要求18所述的方法,
其中,控制所述压制致动装置(6f)的步骤包括控制所述压制致动装置(6f)的操作,以:
-通过监测来自所述压制力指示装置(6g)的压制力指示反馈信息的同时向前移动压制构件(6d);当从所述压制力指示反馈信息导出的或与其相关联的参数值处于预定阈值或在预定范围内时停止所述压制构件(6d)的正在进行的压制运动,并启动所述压制构件(6d)的返回运动;或者
-使用具有与所述压制力指示反馈信息相关联的参数作为反馈过程变量的反馈控制器;并且
其中,控制所述调节致动器装置(25)的操作的步骤包括基于从所述压制力指示装置(6g)接收到的压制力指示反馈信息来控制所述调节致动器装置(25)的操作,以在连续压制动作之间的时间段期间,在所述压制方向上调节所述前部结构和后部结构(6b,6c)之间的距离(24),使得所述压制构件(6d)在下一压制周期期间被定目标到停止在一个位置处,该位置具有比在所述压制运动停止时产生的压制力高0-100%、具体地5-50%范围内的最大压制力。
20.根据权利要求18所述的方法,其中,所述肘节压力机(6a)还包括压制力指示装置(6g),其中,所述电子控制系统(6h)被能操作地连接到所述压制力指示装置(6g),并且其中,控制所述调节致动器装置的操作以在所述压制方向上调节所述前部结构(6b)和所述后部结构(6c)之间的距离的步骤在连续压制动作之间的时间段期间被执行,并且是基于从所述压制力指示装置(6g)接收到的压制力指示反馈信息。
21.根据前述权利要求15-20中任一项所述的方法,其中,在成形模具(3)中由所述纤维素坯料结构(2)形成所述纤维素产品(1)的步骤包括将所述纤维素坯料结构(2)加热至100-300℃范围内的成形温度,并以1-100MPa、优选4-20MPa范围内的成形压力压制所述纤维素坯料结构(2)。
22.根据前述权利要求15-21中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括以下步骤:
提供所述纤维素坯料结构(2)并将所述纤维素坯料结构(2)进给到缓冲模块(5),
在所述缓冲模块(5)中缓冲所述纤维素坯料结构(2),并将所述纤维素坯料结构(2)从所述缓冲模块(5)进给到所述压制模块(6),其中,所述纤维素坯料结构(2)在第一进给方向(DF1)上被连续地进给到所述缓冲模块(5),并且在第二进给方向(DF2)上从所述缓冲模块(5)间歇地进给,其中,所述第二进给方向(DF2)不同于所述第一进给方向(DF1)。
23.根据前述权利要求15-22中任一项所述的方法,其中,提供所述纤维素坯料结构(2)的步骤包括:提供纤维素原材料(R)并将所述纤维素原材料(R)进给到坯料干法成形模块(4),在所述坯料干法成形模块(4)中由所述纤维素原材料(R)干法成形所述纤维素坯料结构(2)。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,在所述坯料干法成形模块(4)中由所述纤维素原材料(R)干法成形所述纤维素坯料结构(2)的步骤包括:在磨机(4a)中从所述纤维素原材料(R)中分离纤维(F),并将分离的纤维(F)分配到所述坯料干法成形模块(4)的成形线(4c)上以形成所述纤维素坯料结构(2),以及在向上的坯料成形方向(DU)上朝向所述缓冲模块(5)输送成形的纤维素坯料结构(2)。
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