CZ291082B6 - Způsob kontinuálního vytváření vláknitého koberce - Google Patents

Abstract

P°i zp sobu kontinu ln ho vytv °en vl knit ho koberce pro v²robu vl knit desky such²m zp sobem se odm °uje vl knit² materi l, kter² se ukl d na povrch pohybliv²ch p°epravn ch prost°edk , a vytv ° se koberec prost°ednictv m nastaviteln²ch oto n²ch tv °ec ch v le k (1, 5), kter pracuj v ulo en m materi lu. P°ed posledn m tv °ec m v le kem (5) se vytv ° boule (4) materi lu a velikost t to boule (4) se zji uje a vyu v pro regulaci svisl polohy posledn ho tv °ec ho v le ku (5), kterou je ur en horn povrch koberce.\

Description

Dosavadní stav techniky

Při výrobě vláknitých desek suchým způsobem je vytvářen na pohyblivých přepravních prostředcích vláknitý koberec, který je následně lisován v operaci lisování za tepla. Koberec může být vytvářen jako jediná homogenní vrstva nebo může být vytvářen ve více vrstvách s odlišnými charakteristikami vláken, pryskyřice, vlhkosti a podobně, přičemž může být takový vláknitý koberec rovněž vytvářen na vrchní straně jiných typů koberců, jako je například OSB, třísková deska, částicová deska a podobně, a to za účelem vytvoření hladké povrchové vrstvy.

Vytváření koberce je obvykle prováděno pasivním způsobem, to znamená prostřednictvím pouhého rozprašování vláken na pohybující se pás nebo síto, načež je nastavována tloušťka koberce odebíráním vláken z horního povrchu koberce. Vytváření koberce může být například prováděno přiváděním vláken v proudu vzduchu ze zásobníku vláken a ukládáním těchto vláken na drátěné síto, přičemž je odsáván vzduch přes koberec a síto, a nebo pouhým mechanickým ukládáním vláken po jejich odměření zdávkovacího zásobníku na několik rozhmovacích válečků, které rozhrnují vlákna na tvářecí pás, v důsledku čehož je na tomto pásu vytvářen vláknitý koberec.

Jsou rovněž známy systémy, které zahrnují kombinace pneumatických a mechanických systémů.

Takto vytvářený koberec je ve všech případech nastavován prostřednictvím systému rozhmovacích válečků za účelem dosažení stejnoměrného horního povrchu, a co je ještě důležitější, za účelem dosažení správné hmotnosti koberce.

Tato rozhmovací operace znamená, že určité množství vláken, které již bylo podrobeno tváření, je pneumaticky přepravováno zpět do zásobníku vláken. Takto recirkulované množství vláken činí 20 až 40 % konečného vláknitého koberce u pneumatického systému a 5 až 15 % konečného vláknitého koberce u mechanického systému.

Tato operace proto zvyšuje zatížení při vlastním tváření, vyžaduje pneumatický systém a elektrickou energii pro přepravu, přičemž dochází ke zhoršování kvality vláken v důsledku jejich mechanického zpracovávání při průchodu dopravníkovým ventilátorem a stárnutí pryskyřice v důsledku delší časové prodlevy před lisováním za tepla a nekontrolované změny obsahu vlhkosti materiálu při jeho recirkulaci.

Křížového rozložení vláken je při využívání tvářecího zařízení pneumatického typu dosaženo prostřednictvím mechanických trysek nebo vzduchových impulzů, potlačujících padající vlákna k jedné nebo druhé straně. Tento způsob je velice citlivý na změny pneumatické vyváženosti, takže vyžaduje velmi časté pozorování a opětovné seřízení.

Při využívání tvářecího zařízení mechanického typu je křížového rozložení dosaženo prostřednictvím rozprostírání vláken do dávkovacího zásobníku, který může být při vytváření vláknitého koberce pouze malý.

-1 CZ 291082 B6

Známé tvářecí zařízení mechanického typu je popsáno například v patentovém spise US 5 496 570. V tomto patentovém spise je popsáno a znázorněno lože tvářecích válečků, pracujících nad vláknitým kobercem pro rozprostírání vláken. V tomto patentovém spise je rovněž popsán a znázorněn vyrovnávací váleček, kterého je využíváno pro vyrovnání povrchu vláknitého koberce.

V patentovém spise WO 96/16 776 je popsáno a znázorněno ústrojí pro vyrovnávání částicovitého materiálu pásu nebo koberce. Toto ústrojí sestává z eliptických kotoučů, používaných ke stejnoměrnému vyrovnávání horní povrchové plochy vytvářeného vláknitého koberce, a to za účelem snížení nutnosti odebírání materiálu.

Ve švédském patentovém spise SE 511259 jsou popsány způsob a zařízení pro zdokonalení tvářecí operace a pro snížení odebírací operace prostřednictvím soustavy otočných tvářecích válečků s tvářecími břity, pracujícími v uloženém materiálu. Bylo zjištěno, že je podstatné ovládat a regulovat polohu posledního tvářecího válečku, jak je popsáno ve shora uvedeném patentovém spise.

Podstata vynálezu

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je vyvinout způsob ovládání a regulace posledního válečku v soustavě válečků, jak je popsáno ve shora uvedeném švédském patentu.

Toho je dosaženo prostřednictvím boule nebo vyboulení materiálu, které se vytváří před posledním válečkem. Regulace svislé polohy posledního válečku může být prováděna prostřednictvím regulace velikosti boule, a to přímo prostřednictvím zjišťování výšky nebo objemu boule vláknitého materiálu, nebo alternativně nepřímo prostřednictvím zjišťování rozdílu výšky mezi posledním válečkem a vláknitým kobercem za posledním válečkem.

Zjištění ve formě signálu může být využito pro uzavřený regulační obvod, ovládající svislý pohyb posledního válečku.

Bylo zjištěno, že objem vláknité boule před posledním válečkem představuje nárazníkový objem vláknitého materiálu. Pokud vláknitý materiál chybí ve vláknitém koberci, přicházejícím k poslednímu válečku, to znamená, pokud je v tomto vláknitém koberci díra nebo důlek, potom je možno využít tento nárazníkový objem pro vyplnění uvedené díry nebo příslušného důlku, pokud je tento nárazníkový objem postačující. Rovněž skutečnost, že váleček rozmetává materiál v obou směrech, může napomáhat přivádění materiálu do úseků vláknitého koberce, kde tento materiál chybí.

Pokud se k poslednímu válečku blíží takový úsek vláknitého koberce, který má v určitém místě příliš vysokou tloušťku, potom je tento nadměrný materiál pohlcen boulí, přičemž je rovněž rozmetán do stran, takže dojde k jeho rozprostření po celé šířce. To platí potud, dokud má boule takovou výšku, že nadměrná vlákna jsou rozprostraňována prostřednictvím válečku na povrch odcházejícího vláknitého koberce.

V důsledku shora uvedeného se pro účely dobrého tváření vláknitého koberce podle tohoto vynálezu ukázalo jako podstatné zajišťovat dobrou kontrolu a regulaci výšky této vláknité boule.

Pokud má vláknitá boule malou výšku, to znamená, pokud je váleček ustaven příliš vysoko, budou se ve výsledném koberci tvořit díry, zatímco pokud má vláknitá boule příliš velkou výšku, to znamená, pokud je váleček ustaven příliš nízko, budou vlákna rozprostírána posledním válečkem tak, že dojde k vytváření nestejnoměrného vláknitého koberce.

-2CZ 291082 B6

Kromě toho je rovněž kritické nastavovat polohu posledního válečku kontinuálně v souvislosti s hustotou vláknitého koberce. Toho lze automaticky dosahovat rovněž regulací velikosti boule.

Alternativní způsob regulace úrovně posledního tvářecího válečku spočívá ve využívání rozdílu výšky mezi posledním válečkem a výškou vláknitého koberce za tímto posledním válečkem. Tento rozdíl je rovněž závislý na velikosti boule před posledním válečkem.

Pokud je poslední váleček nastaven příliš vysoko, potom bude tento rozdíl velký, takže vlákna budou procházet pod posledním válečkem, aniž by docházelo k vytváření boule.

Pokud je poslední váleček nastaven příliš nízko, potom bude tento rozdíl malý nebo dokonce záporný, takže bude docházet k vytváření velké boule, v důsledku čehož budou vlákna rozprostírána podél celého válečku, takže bude docházet ke zvýšení výšky vláknitého koberce.

Takže rovněž prostřednictvím nepřímého zjišťování velikosti boule je možno udržovat vhodnou velikost boule pro účely regulace svislé polohy posledního tvářecího válečku a v důsledku toho dosahovat vyrovnávacího účinku na vytvářeném vláknitém koberci, jak již bylo shora popsáno.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu byl proto vyvinut způsob kontinuálního vytváření vláknitého koberce pro výrobu vláknité desky suchým způsobem, při němž se odměřuje vláknitý materiál, který se ukládá na povrch pohyblivých přepravních prostředků, a vytváří se koberec prostřednictvím nastavitelných otočných tvářecích válečků, které pracují v uloženém materiálu. Před posledním tvářecím válečkem se vytváří boule materiálu a velikost této boule se zjišťuje a využívá pro regulaci svislé polohy posledního tvářecího válečku, kterou je určen horní povrch koberce.

Velikost boule se s výhodou měří s pomocí prostředků, které mají mechanický kontakt s povrchem boule.

Velikost boule se může rovněž s výhodou měřit s pomocí bezkontaktních měřicích ústrojí.

Velikost boule se s výhodou zjišťuje prostřednictvím signálu od elektromotoru pro otáčení posledního tvářecího válečku.

Signálem od elektromotoru je s výhodou elektrický proud v elektromotoru, který· se zpracovává v zátěžovém snímači.

Velikost boule se s výhodou zjišťuje nepřímo prostřednictvím zjišťování rozdílu výšky mezi posledním válečkem a kobercem za posledním válečkem.

Rozdíl výšky mezi posledním válečkem a kobercem za posledním válečkem se s výhodou měří s pomocí prostředků, které mají mechanický kontakt s povrchem koberce.

Rozdíl výšky mezi posledním válečkem a kobercem za posledním válečkem se může rovněž s výhodou měřit s pomocí bezkontaktních měřicích ústrojí.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde obr. 1 znázorňuje soustavu svisle pohyblivých tvářecích válečků podle tohoto vynálezu,

-3 CZ 291082 B6 obr. 2a až obr. 2e znázorňují alternativní indikační ústrojí, založená na dotykovém zjišťování, obr. 3a a obr. 3b znázorňují alternativní indikační ústrojí, založená na bezdotykovém zjišťování, obr. 4 znázorňuje princip alternativního způsobu zjišťování, obr. 5a a obr. 5b znázorňují další alternativní indikační ústrojí, založená na dotykovém zjišťování, a obr. 6a a obr. 6b znázorňují další alternativní indikační ústrojí, založená na bezdotykovém zjišťování.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn obecný pohled na oblast tvářecí hlavy, kde jsou vlákna odměřována z dávkovacího zásobníku na tvářecí válečky 1 na pravé straně vyobrazení, přičemž je vytvářený koberec přepravován směrem doleva na obr. 1.

Tvářecí válečky 1_, které jsou znázorněny ve švédském patentovém spise SE 511 259, jsou pohyblivé podle požadavku ve svislém směru prostřednictvím zdvihacích ústrojí 2 a 3 pro zajištění pokud možno co nejlepšího tvarování, přičemž je výška posledního válečku 5 nastavena tak, aby byl vytvářen stejnoměrný koberec. Další alternativy tvářecí hlavy, která je znázorněna na obr. 1, jsou uvedeny ve shora uvedeném švédském patentovém spise.

Výška nebo objem vláknité boule 4 před posledním válečkem 5 je měřena, přičemž je příslušný signál využíván pro uzavřený regulační obvod s uzavřenou smyčkou, určený pro ovládání zdvihacího ústrojí, například zdvihacího ústrojí 3. Pokud není toto zdvihací ústrojí umístěno centrálně nad tvářecím válečkem, musí být algoritmus příslušné odchylky zaveden do shora 30 uvedené uzavřené smyčky.

Signál z měřicího ústrojí pro měření velikosti vláknité boule 4 může být získáván různými způsoby, přičemž některá řešení jsou znázorněna na obr. 2 až obr. 4.

Na obr. 2 jsou znázorněna některá mechanická ústrojí pro dotykové měření vršku vláknité boule

4. Výkyvné rameno 7 nebo pohyblivá linka 8 mohou být opatřeny potenciometrem, impulzním kódovacím zařízením nebo podobným ústrojím pro měření polohy výkyvného ramene 7 nebo pohyblivé linky 8.

Jak je znázorněno na obr. 2e, může být pro účely měření využito fluidistoru 9. Signál z těchto měření je využíván pro uzavřený regulační obvod 6.

Na obr. 3 jsou znázorněna některá řešení, v souladu s nimiž je prováděno bezdotykové měření.

Na obr. 3a je využíváno analogového signálu z ústrojí 10 pro měření seshora, zatímco na obr. 3b je využíváno několika fotobuněk 11 nebo podobných ústrojí, z nichž je možno odečítat údaje zvnějšku na skleněné boční stěně.

Na obr. 4 je znázorněn princip, kdy je využito elektromotoru 12 pro otáčení posledního válečku 50 5. Pro stanovení výšky vláknité boule 4 je využíváno vhodného signálu z elektromotoru 12, jako je například počet otáček za minutu, výkon elektromotoru, elektrický proud elektromotoru, kroutící moment elektromotoru, cos φ a podobně. Výhodným doporučovaným řešením je využívání signálu na základě elektrického proudu elektromotoru, který je zpracováván

-4CZ 291082 B6 v zátěžovém snímači. Takovýmto snímačem je měřen jak aktivní elektrický proud, tak i reaktivní elektrický proud.

Při práci z volnoběžné situace, kdy je reaktivní elektrický proud poměrně velký, do situace, kdy na elektromotor působí určitá zátěž od vláknité boule 4 a kdy reaktivní elektrický proud klesá, to znamená, že se účinnost elektromotoru zvyšuje, tedy cos φ se zvyšuje, může být využito tohoto skutečného rozpětí elektrického proudu elektromotoru, přičemž výstupní signál může být nastaven na 4 až 20 mA pro toto rozpětí. Tímto způsobem může být zajištěna spolehlivá kontrola výšky válečku bez použití externích měřicích ústrojí.

Na obr. 5 a na obr. 6 jsou znázorněna některá provedení, která mohou být využita, pokud je rozdíl mezi výškou posledního tvářecího válečku 5 a výškou vláknitého koberce za tímto posledním tvářecím válečkem 5 použit pro regulaci a řízení.

Na obr. 5 jsou znázorněny principy kontaktní indikace.

Na obr. 5a je znázorněna konstrukce 13, umístěná na vnitřní straně tvářecí stěny. Měřicí snímač 14, jako je například úhlový snímač, je připevněn k této konstrukci 13. Měřicí snímač 14 je opatřen určitým typem posuvného nebo valivého členu 15, který je ve styku s vláknitým kobercem.

Na obr. 5b je znázorněna obdobná konstrukce 16, umístěná na vnější straně tvářecí oblasti a opatřená svislým členem 17, uspořádaným ve vhodné poloze podél šířky vláknitého koberce, přičemž je k tomuto svislému členu 17 připevněn měřicí snímač 18 s posuvným členem 19.

Na obr. 6 jsou znázorněny bezdotykové indikační principy.

Na obr. 6a je znázorněn pevný konstrukční nosník 20, umístěný nad vláknitým kobercem, přičemž je tento pevný konstrukční nosník 20 opatřen měřicím snímačem 22 pro měření svislé polohy posledního tvářecího válečku 5 a měřicím snímačem 21 pro měření výšky vláknitého koberce. Rozdíl mezi hodnotami od těchto dvou měřicích snímačů 21 a 22 je ve formě signálů používán pro řízení a regulaci.

Na obr. 6b je znázorněna další konstrukce 23, která je ve svislém směru pohyblivá společně s posledním tvářecím válečkem 5. Proto je zde nutno využít pouze jednoho měřicího snímače 24.

Bylo překvapivě zjištěno, že vláknitá boule 4 může být udržována na určité velikosti, pokud je shora uvedený rozdíl udržován na konstantní velikosti v rozmezí od -15 do +25 mm, a ve většině případů v rozmezí od -5 do +15 mm. Nastavená hodnota je mírně ovlivněna tloušťkou vláknitého koberce, úrovní prvního tvářecího válečku 1, prvního zdvihacího ústrojí 2, charakteristickými vlastnostmi vláken a vlhkostí vláken. Tyto podmínky však mohou být kompenzovány prostřednictvím příslušných předpisů pro rozdíl v hlavním regulačním systému.

Předmět tohoto vynálezu není nikterak omezen na shora popsaná řešení, neboť se může různě měnit.

Claims (8)

1. Způsob kontinuálního vytváření vláknitého koberce pro výrobu vláknité desky suchým způsobem, při němž se odměřuje vláknitý materiál, který se ukládá na povrch pohyblivých přepravních prostředků, a vytváří se koberec prostřednictvím nastavitelných otočných tvářecích válečků, které pracují v uloženém materiálu, vyznačující se tím, že před posledním tvářecím válečkem se vytváří boule materiálu a velikost této boule se zjišťuje a využívá pro regulaci svislé polohy posledního tvářecího válečku, kterou je určen horní povrch koberce.

2. Způsob podle nároku /vyznačující se tí m , že velikost boule se měří spomocí prostředků, které mají mechanický kontakt s povrchem boule.

3. Způsob podle nároku / vyznačující se tím, že velikost boule se měří spomocí bezkontaktních měřicích ústrojí.

4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že velikost boule se zjišťuje prostřednictvím signálu od elektromotoru pro otáčení posledního tvářecího válečku.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že signálem od elektromotoru je elektrický proud elektromotoru, který se zpracovává v zátěžovém snímači.

6. Způsob podle nároku / vyznačující se tím, že velikost boule se zjišťuje nepřímo prostřednictvím zjišťování rozdílu výšky mezi posledním válečkem a kobercem za posledním válečkem.

7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že rozdíl výšky mezi posledním válečkem a kobercem za posledním válečkem se měří s pomocí prostředků, které mají mechanický kontakt s povrchem koberce.

8. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že rozdíl výšky mezi posledním válečkem a kobercem za posledním válečkem se měří s pomocí bezkontaktních měřicích ústrojí.