CZ20022553A3 - Linka na výrobu řezaných termoplastických vláken - Google Patents

Description

Vynález se týká výroby řezaných termoplastických vláken, zejména skleněných vláken, a uspořádání linky na jejich výrobu.

Dosavadní stav techniky

V současné době existuje více různých zařízení k realizaci této výroby. Výrobní linku tvoří alespoň jedna tryska, ze které jsou skleněná vlákna tažena a vedena do řezacího zařízení uspořádaného například z opěrného nebo přítlačného válce, který je v kontaktu s řezacím válcem na jehož obvodu jsou pravidelně rozmístěny nože. Řezací válec je umístěn tak, aby pod tlakem přiléhal k opěrnému válci. Místo kontaktu obou válců vymezuje řeznou plochu.

Takové uspořádání, ve kterém je tryska sdružena s řezacím zařízením, je popsáno v dodatkovém protokolu FR 2 075 019.

Ke zvýšení výkonu linek na výrobu řezaných vláken je možné si představit takové uspořádání, aby do jednoho řezacího zařízení přicházela vlákna z několik trysek. Takové uspořádání je popsáno v dokument FR 2 490 251 a jeho hlavní výhodou je přiřazení jediného řezacího stroje k několika tryskám.

V praxi se však ukazuje, že takové uspořádání má také určité nevýhody. Jedná se především o rychlé opotřebování řezacích válců, které zpracovávají značné množství vláken. Při předpokládaném zpracování 12 tun řezaných vláken denně je nutné tyto válce vyměnit každých 6 až 8 hodin provozu. Přitom dochází ke ztrátám skla tlačeného z trysek a k přerušení tepelného cyklu trysek a dodávky materiálu.

Vzhledem k tomu, že několik trysek napájí jediné řezací zařízení, je nutné pro výpočet adekvátní rychlosti otáčení řezacího zařízení vzít v úvahu rozdílné výkony každé trysky. Významná odchylka má vliv na kvalitu finálního výrobku a celkový výkon je nižší zejména tehdy, jestliže některá z trysek již nepracuje podle jejích původních parametrů.

V současné době dochází k tendenci zvyšovat počet žil ve vlákně, které se pak obtížněji řeže. Dochází k nepravidelnému řezu, k třepání vlákna a k narušení jeho celistvosti. S tím také ·

9 9

9 ·

· 9 9999 99«

999· 99 ·· ·· 9999

-2souvisí nutnost zvýšit řezný tlak, při kterém však dochází k většímu opotřebování součástí řezacího stroje a k případnému tavení výrobku.

Jiný problém tohoto uspořádání se týká trhání a lámání vláken. Každá taková situace vyžaduje zásah obsluhy k zavedení vlákna do řezacího stroje a znovuobnovení výroby vyžaduje delší čas, o který se snižuje produktivita linky. Porucha na jedné trysce pak může způsobit problémy s přiváděním materiálu k dalším tryskám a obsluha linky musí zavádět vlákna k řezacím válcům od všech trysek.

Podstata vynálezu

Vynález do značné míry odstraňuje výše uvedené nedostatky dosavadní techniky a jeho provedení umožní zvýšit výkonnost, snížit výrobní náklady a uspokojit vyšší nároky a potřeby zákazníků.

Vynález rovněž přispěje ke zvýšení životnosti každého řezacího válce a zlepší celkovou kvalitu finálního výrobku.

Podstatou vynálezu je linka na výrobu řezaných termoplastických vláken, zejména skleněných řezaných vláken, která je uspořádaná z alespoň jedné trysky sdružené s alespoň jedním řezacím strojem umístěným v prodloužení trysky, z alespoň jednoho vodícího prostředku, z prostředku pro lubrifíkaci vláken a/nebo žil vycházejících z trysky, z podlahy.

Linka podle vynálezu je opatřena prostředkem pro přemístění a uložení řezacího stroje alespoň do dvou stanovišť, a to do prvého stanoviště pod podlahou a do druhého stanoviště na podlaze, a otvorem v podlaze, provedeným u řezacího stroje, kterým se tento stroj může přemístit do uvedených stanovišť.

Linka může být opatřena prostředkem k dělení vláken před jejich vstupem do řezacího stroje.

Linka podle vynálezu je také opařena prostředkem pro uzavření uvedeného prvého otvoru v podlaze po přemístění řezacího stroje pod podlahu.

Aniž by byl překročen rámec vynálezu, prostředkem pro přemístění řezacího stroje je horizontální osa, kolem které se tento stroj přemisťuje mezi jeho prvým a druhým stanovištěm.

Různé součásti výrobní linky jsou přednostně rozmístěny tak, aby žíly a vlákna byly od trysky k řezacímu stroji vedeny převážně ve vertikální rovině, žíly od trysky jsou vedeny až

-3 4 4 4 4 4 4 4 4 ·· ··

4444 4444 4444

4 4444 44 4

4 4 44 44 444 4 4

444 4444 4 4 4

4444 44 44 44 4444 k vodícímu prostředku vertikálně, vlákna od vodícího prostředku až ke vstupu do řezacího stroje v horizontální poloze.

Linka podle vynálezu je výhodně opatřena ještě alespoň jedním druhým otvorem, který je proveden v podlaze a slouží pro průchod žil od trysky k vodícímu prostředku.

Linka podle vynálezu je uspořádána z několika vedle sebe umístěných trysek, přičemž každá z nich je sdružena s jedním řezacím strojem.

Řezací stroje jsou umístěny v řadě souběžně s tryskami.

Každá tryska má přednostně alespoň 4000 otvorů pro průchod termoplastických žil.

Kromě výše uvedeného, může být linka podle vynálezu opatřena prostředkem k individuální regulaci rychlosti tažení vláken v závislosti na výkonu sdružené trysky.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže objasněn jeho popisem s odkazy na výkres, na kterém obr. 1 znázorňuje v perspektivě zjednodušený pohled na provedení vynálezu a obr. 2 pohled na řezací stroj ve dvou různých stanovištích.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je schématicky znázorněna výrobní linka podle vynálezu s alespoň jednou tryskou 1, do které známým způsobem přichází z plnícího zařízení (není znázorněno) roztavené sklo nebo skleněné kuličky. Trysky, provedené např. z platinorhodia, jsou známým způsobem zahřívány. V jejich spodní části jsou otvory, ze kterých jsou žíly 2 (jsou zakresleny čerchovanými čarami) taženy mechanicky.

Žíly 2 jsou na lubrifikačním válci 3 chemicky ošetřeny lubrifikačním nebo klížícím prostředkem.

Žíly 2 vycházející z trysky se potom spojí alespoň do jednoho vlákna 5, které vodící kolo 4 usměrní k řezacímu stroji 7. Stroj je umístěn před tryskou 1, lubrifikačním válcem 3 a vodícím kolem 4.

Princip vynálezu nebude nijak pozměněn, jestliže bude řezací stroj 7 umístěn za tryskou.

·««· 4* ·* 44 ··

4 · 4 4 44 · 4 44 4

4 4 4 44 44 4

4 «44 44 444 4 4

444 4444 444 • 4 4444 44 44 44 4444

-4Řezací stroj 7 může být uspořádán stejně jako stroj popsaný v přihlášce FR 2 075 019 podané jménem autora této přihlášky. K jeho hlavním součástem patří řezací kolo 71 s držáky nožů, přítlačný válec 72, případně brusný kotouč 73.

Kromě toho je řezací stroj 7 podle vynálezu opatřen horizontální osou 74, okolo které se otáčí a může být přemístěn z prvého do druhého stanoviště.

Hlavní součásti výrobní linky podle vynálezu jsou rozmístěny tak, aby dráha žil 2 a poté vláken 5 probíhala od trysky i k řezacímu stroji 7 v podstatě ve vertikální rovině. Přesněji, žíly 2 jsou vedeny od trysky k vodícímu kolu 4 vertikálně, poté vlákna 5 jsou tažena horizontálně až do jejich vstupu do řezacího stroje 7. U vstupu do řezacího stroje 7 je umístěno stavěči kolo 6, upravující oblouk navíjení vlákna na přítlačný válec 72 tak, aby byl dostatečně velký pro tažení vláken třecí silou.

Bezprostředně u vstupu řezacího stroje je umístěn hřeben 12, který odděluje vlákna od sebe při jejich řezání posuvným vratným pohybem, který se obvykle praktikuje za účelem rozložení opotřebení na celou šířku kola.

Tryska I a lubrifikační válec 3 jsou výhodně umístěny nad sebou, např. v téže jednotce 81 spočívající na podlaze 9, ve které je proveden otvor W pro průchod řezacího stroje 7.

Vodící kolo 4 je přednostně umístěno pod lubrifikačním válcem 3 pod podlahou 9. V podlaze 9 je proveden ještě druhý otvor (není na obr. zakreslen), kterým prochází svazek žil 2 ve směru od lubrifikačního válce 3. Druhý otvor také umožní odvádění vláken v případě poruchy na lince.

Dráha toku žil 2 je od trysky 1 k vodícímu kolu 4 téměř vertikální, poté je toto kolo odkloní přibližně o 90° do horizontálního (nebo téměř horizontálního) směru k řezacímu stroji

7. Stroj je umístěn před jednotkou 81 buď na podlaze 9 nebo pod ní. Jestliže je řezací stroj 7 umístěn na podlaze 9, otvor 10 se překryje poklopem 1T·

Obr. 2 znázorňuje dvě stanoviště řezacího stroje 7.

V popředí obrázku je řezací stroj umístěn pod podlahou 9 v tzv. pracovním stanovišti, zatímco v pozadí obrázku je tento stroj umístěn na podlaze ve stanovišti údržby.

Takové uspořádání je výhodné, neboť nijak nezatěžuje zorné pole obsluhy a její pohyb mezi stroji.

Každý řezací stroj je opatřen horizontální osou 74 otáčení nebo jakýmkoli jiným odpovídajícím prostředkem, který umožní jeho přemístění z jednoho stanoviště do druhého.

·· 9 9 9 9 99 99 ·· • · · · ···· · · ♦ · ·· 9 9 9 99 9 9 9

9 9 99 99 999 9 · • 9 9 9 9 9 9 9 9 9

9999 99 99 99 9999

Jestliže je řezací stroj umístěn na podlaze, může obsluha provést výměnu jeho dílů. V případě rozsáhlejšího poškození je možné stroj vyměnit. Je možné si představit, že pro každý pracující stroj bude pod podlahou připraven náhradní funkční stroj.

Vynález umožňuje vést vlákna oddělená od sebe od vodícího kola 4 až k přítlačnému válci 72 a k řezacímu kolu 71.

Přímočaré vedení vláken 5 od vodícího kola 4 k řezacímu stroji 7 umožňuje snadno a spolehlivě vést vlákna jednotlivě od sebe oddělená. Tento princip přispívá k možnosti řezat vlákna tažená z velkých trysek opatřených několika tisíci otvorů, aniž by nastaly problémy s kvalitou řezu nebo s předčasným opotřebováním tažných válců.

Uvedení řezného stroje do provozu může být provedeno automaticky, bez zásahu obsluhy.

Vynález přispívá ke splnění stále se zvyšujících nároků zákazníka na kvalitu výrobku.

Kvalita řezu se týká zejména konstantní hustoty a celistvosti, tzn. soudržnosti žil tvořících vlákno.

Uspořádání podle vynálezu také umožňuje dokonalé řízení každé trysky. Rychlost každého řezacího stroje 7 je možné přizpůsobit rychlosti vstřikování každé trysky i. Specifické seřízení výkonu každé jednotky přispívá k vyšší kvalitě výrobku.

Další a podstatnou výhodou vynálezu je zvýšení produktivity. Pro ilustraci lze uvést, že trysky sdružené s aktuálně používanými řezacími stroji jsou opatřeny minimálně 4000 otvory. Vyšší počet otvorů způsobuje vážné problémy v provozu řezacího stroje, dochází k častému trhání vlákna, výkon se snižuje a kvalita finálního výrobku je jen průměrná. Jinými slovy, tento systém má svá omezení.

Vynález umožňuje zvýšit počet otvorů v trysce na nejméně 6000, aniž by při výrobě docházelo k některému z výše uvedených problémů. Z toho také vyplývá podstatné zvýšení produkce.

Protože při současných velkokapacitních tryskách musí řezací stroje zpracovat značné množství vláken, ztráty vzniklé rozbitím materiálů a poruchami stroje jsou velmi významné. Předložený vynález umožňuje snížit tyto ztráty řádově o 80 %, protože krok převedení výroby na druhý stroj je velmi rychlý a není nekomplikován zásahy do ostatních trysek.

Ztráty způsobené možnou změnou teploty jsou sníženy tím, že každá tryska pracuje stálejším a tím i spolehlivějším režimem.

·· ft* ·· ·· ·· ·· • · · ♦ 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 99 9 9 9

9 9 99 99 999 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9

9999 99 99 99 9999

-6v

Životnost každého přítlačného válce 72 se významně prodlouží, neboť jeho práce se podstatně zjednoduší. Uspořádáním podle vynálezu se životnost zvýší ze současných 5 hodin na 25 hodin.

Tím se samozřejmě sníží čas nutný pro zásahy obsluhy do výrobního procesu, i když je vytížena péčí o několik řezacích strojů. Při současné technice trvá výměna kola přibližně čtvrt hodiny. Snížení počtu intervencí tohoto druhu přináší značnou časovou úsporu.

Vynález umožňuje výrobu řezaných vláken tvořených žilami 2 o průměru menším než 10 pm. Jako příklad lze uvést možnost provedení vláken 5 tvořených žilami 2 o průměru 9 pm, které jsou rozřezány na délku od 1,5 do 50 mm. Vynález samozřejmě umožní výrobu řezaných vláken o větším průměru žil 2.

Každá jednotka, kterou tvoří tryska i a řezací stroj 7, vyžaduje jen malý prostor, jehož šířka může být řádově 1 m, hloubka přibližně 2 m a celková výška asi 2, 5 m.

Podle vynálezu je výhodné umístit tyto jednotky v řadě vedle sebe, jak je schématicky naznačeno na obr. 2.

V takovém případě může obsluha snadno sledovat práci každé jednotky a v případě poruchy na jedné z nich rychle zasáhnout, aniž by chod ostatních byl přerušen.

Navíc uvedené uspořádání umožní výrobu různých druhů výrobků do výše celkového počtu instalovaných jednotek. Flexibilita produkce se týká nejen druhů výrobků, ale také jejich kvantity.

O počtu jednotek rozhodují požadavky produkce. Podle potřeby může být uvedena do provozu část nebo všechny jednotky současně. Nová technika zpracování vláken může být vyzkoušena v jedné jednotce, aniž by byl přerušen provoz ostatních jednotek.

Všechna výše uvedená zlepšení, která nejsou konečná, musí být samozřejmě považována za výsledek kombinace prvků tvořících vynález.

Claims (9)

1. Linka na výrobu řezaných termoplastických vláken (5), jako jsou skleněná řezaná vlákna, která je uspořádaná z alespoň jedné trysky (1) sdružené s alespoň jedním řezacím strojem (7) umístěným proti této trysce, z lubrifikačního válce (3) pro chemické ošetření vláken (5) a/nebo žil (2) vycházejících z trysky (1), z alespoň jednoho vodícího kola (4) a z podlahy (9), vyznačující se tím, že je dále opatřena prostředkem (74) určeným pro přemístění a uložení řezacího stroje alespoň do dvou stanovišť, a to do prvého stanoviště pod podlahou (9) a do druhého stanoviště na podlaze (9), a prvým otvorem (10) v podlaze (9), kterým se řezací stroj (7) přemístí.

2. Linka podle nároku 1, vyznačující se tím, že je opatřena hřebenem (12) pro rozdělování vláken (5) před jejich vstupem do řezacího stroje (7).

3. Linka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je opatřena poklopem (11) pro zakrytí uvedeného prvého otvoru (10) zejména tehdy, je-li řezací stroj (7) umístěn pod podlahou (9).

4. Linka podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že prostředek pro přemístění má horizontální osu (74), okolo které se řezací stroj (7) přesouvá mezi jeho prvým a druhým stanovištěm.

5. Linka podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že její jednotlivé součásti jsou rozmístěny tak, aby dráha vláken (5) a žil (2) od trysky (1) k řezacímu stroji (7) probíhala převážně ve vertikální rovině, žíly (2) jsou vedeny od trysky (1) k vodícímu kolu (4) vertikálně a vlákna (5) jsou vedena od vodícího kola (4) až do jejich vstupu do řezacího stroje (7) horizontálně.

6. Linka podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kromě již uvedeného je opatřena prostředkem pro individuální seřízení rychlosti tažení vláken (5) v závislosti na výkonu sdružené trysky (1).

44 4« • 4 4

44 «4 • 4 4 4

4 4 4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 4 4

44 4444 44 «4

44 44 • * 4 4

4 4 4

4 4 4

4 4 4

4 4 4 44 4

-87. Linka podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je dále opatřena alespoň jedním druhým otvorem v podlaze (9) pro průchod žil od trysky (1) a před jejich vstupem na vodící kolo (4).

8. Linka podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je uspořádaná z několika trysek (1) umístěných v řadě vedle sebe, přičemž každá tryska (1) je sdružena s jedním řezacím strojem (7).

9. Linka podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že řezací stroje (7) jsou umístěny v řadě proti uvedeným tryskám (1).

10. Linka podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že každá tryska (1) je opatřena alespoň 4000 otvory pro průchod termoplastických žil (2).