DE3615357A1

DE3615357A1 - Verfahren und vorrichtung zur bildung einer bahn

Info

Publication number: DE3615357A1
Application number: DE19863615357
Authority: DE
Inventors: Lars-Otto Kil Sislegård; Sven-Ingvar Karlstad Thorbjörnsson
Original assignee: Karlstads Mekaniska Werkstad AB; Sunds Defibrator AB
Current assignee: Valmet AB
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1986-11-13
Also published as: SE8502260D0; SE8502260L; CA1255871A; SE447808B; FI89816C; IT8667373A1; IT1188131B; IT8667373A0; US4688301A; FI89816B; FI861789A0; FI861789A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bildung einer Bahn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung einer Bahn mit einem vorbestimmten Profil der flächenbezogenen Masse in deren Querrichtung, wobei ein zusammengesetzter Strom aus teilchenförmigen! Material in Luft über eine schwingende Düse in die Verteilkammer eines Formierkopfes eingeführt und dieses Material auf einem sich horizontal durch die Verteilkammer bewegenden, für Luft durchlässigen Band zur Bildung dieser Bahn abgelagert wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

V\! Bei der Bildung einer Bahn aus teilchenförmigen! Material, wie Holzfasern oder synthetische Fasern, ist es bekannt, Luft zu verwenden, um die Teilchen in einem Formierkopf zu einem luftdurchlässigen Sieb zu transportieren, auf dem das teilchenförmige Material gesammelt wird und eine Bahn bildet, während die Luft die Bahn und das Sieb durchsetzt und über einen Saugkasten mit Hilfe eines leichten unteratmosphärischen Druckes, der durch ein Gebläsesystem erzeugt wird, abgesogen wird. Das Sieb wird mit einer gesteuerten Geschwindigkeit nach vorwärts angetrieben, sodaß eine Bahn mit einem bestimmten Gewicht pro Flächeneinheit gebildet wird. Um Änderungen in dem flächenbezogenen Gewicht (das ist das Gewicht pro Flächeneinheit) zu verringern, die während der Bildung auftreten können, wird zumindest bei der Herstellung von dickeren Bahnen eine Abtragwalze verwendet, welche überschüssiges Material von der Oberseite der Bahn wegnimmt. Die Position der Abtragwalze in Bezug auf das Sieb kann durch eine Meßeinrichtung gesteuert werden, die hinter der Walze für die Messungen der flächenbezogenen Masse angeordnet ist. Diese Einrichtung kann eine Wiegeplatte oder irgendein anderes Meßgerät für die flächenbezogene Masse enthalten. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung einer Bahn mit gleichförmiger flächenbezogener Massein Längsrichtung.

JBr '

Es wird aber auch eine im wesentlichen gleichförmige Verteilung der flächenbezogenen Masse in Querrichtung der Bahn gewünscht. In einigen Fällen ist es sogar erwünscht, die flächenbezogene Masse quer über die Bahn ändern zu können, wobei die Kantenteile der Bahn eine größere flächenbezogene Masse haben als der Mittelteil, da beispielsweise Untersuchungen gezeigt haben, daß ein gewisser Quetscheffekt an den Kantenteilen der Bahn während der nachfolgenden Behandlung der Bahn auftritt. Beispielsweise wird bei der Herstellung von Faserplatten Luft aus den Kantenteilen in den nachfolgenden Band-Vorkompressions- und Heißkompressionsschritten ausgequetscht. Wenn die Bahn mit geeigneter vergrößerter flächenbezogener Masse in den Kantenteilen gebildet worden ist, ergibt sich als Endergebnis, daß die abschließend gepresste Platte quer über die Bildungsrichtung eine im wesentlichen gleichförmige flächenbezogene Masse und Dichte aufweist, was wichtig ist, wenn die Kantenteile eine ausreichende Festigkeit haben sollen. Eine Bahn mit anfänglich gleichförmiger flächenbezogener Masse in ihrer Querrichtung hat in der fertigen Platte an den Kantenteilen eine geringere flächenbezogene Masse und Dichte. Die Kantenteile der Platte haben deshalb zu geringe Festigkeitseigenschaften. Die Eigenschaften der Kantenteile bestimmen daher, ob das Produkt als erste Qualität oder zweite Qualität einzustufen ist. In diesem Falle muß gewählt werden zwischen einer erhöhten durchschnittlichen flächenbezogenen Masse, um eine ausreichende Festigkeit in den Kantenteilen zu erhalten, oder einem Absägender unannehmbaren Bereiche der Kantenteile. Beide Alternativen führen zu einem zusätzlichen Materialverbrauch und zu erhöhten Herstellungskosten.

Um die flächenbezogene Masse quer über die Bahn zu steuern ist bei Verwendung von durch Luft getragenen Fasern bekannt, dem in die Verteilkammer des Formierkopfes eintretenden Faserstrom eine schwingende Bewegung quer zur Bewegungsrichtung der Bahn zu geben. Diese Schwingung kann entweder mechanisch

erreicht werden, wie es in der US-PS 3 071 822 beschrieben ist, oder sie kann pneumatisch erreicht werden, wie es in der US-PS 4 099 296 (im wesentlichen entsprechend der SE-Anmeldung 751 0795-3)beschrieben ist.

Daß die Verteilung der Fasern quer über die Bahn in der Ausführung bei Verwendung einer pneumatisch gesteuerten Faserverteilung nicht zufriedenstellend ist, kann aus der Tatsache entnommen werden, daß es in der Praxis notwendig gewesen ist, Walzen oder belastete Gleitschuhe zu verwenden, um die Kantenteile der Faserbahn niederzudrücken und so eine erhöhte flächenbezogene Masse an den Kantenteilen zu erreichen. Die Verwendung von Walzen oder Gleitschuhen hat beträchtliche Nachteile. Einerseits muß die Lastverteilung für eine sich ändernde flächenbezogene Masse verändert werden, um ein annehmbares Ergebnis zu erreichen. Andererseits besteht eine beträchtliche Gefahr, daß die obere Fläche der Faserbahn aufgerollt, aufgerauht oder in anderer Weise beschädigt wird.

Daß die Verteilung der Fasern quer über die Bahn bei der Ausführung unter Verwendung einer mechanisch gesteuerten Faserverteilung nicht zufriedenstellend ist, zeigt sich dadurch, daß bei Unterteilung des Saugkastens in mehrere Abschnitte mit von Hand betätigten Drosseln verschiedene unteratmosphärische Drücke in verschiedenen Teilen des Saugkastens erzeugt werden, wobei ein maximaler unteratmosphärischer Druck in den Kantenteilen verwendet wird, um so eine Verteilung der Fasern quer über die Bahn zu erreichen. Jedoch führt diese Ausführung nicht zu einem gewünschten Profil der flächenbezogenen Masse quer über die Bahn, und es ist hier ebenfalls in der Praxis erforderlich, Walzen oder Gleitschuhe ähnlich wie es oben beschrieben ist, zu verwenden, um das Ergebnis zu verbessern.

Es sind auch Anwendungen bekannt, bei denen der unteratmosphärische Druck unterhalb der Abtragwalze in der oben beschriebenen Weise gesteuert wird. Aus verschiedenen Gründen

ist es aber unmöglich gewesen, auf diese Weise das gewünschte Profil der flächenbezogenen Masse quer über die Bahn zu erreichen.

In anderen Anwendungen ist es erforderlich gewesen, die Abtragwalze in gewissen Maßen zu krümmen, um das Profil der flächenbezogenen Masse quer über die Breite der Bahn wenigstens zu verbessern. Dies hat den offensichtlichen Nachteil, daß das gewünschte Profil der flächenbezogenen Masse quer über die Breite der Bahn nur bei einem Nennwert der flächenbezogenen Masse erreicht werden kann.

Bei der Ausführung unter Verwendung einer mechanischen Schwingung sind Steuersysteme mit einem hydraulischen Zylinder mit einfacher Hydraulik und mit mechanisch betätigten Grenzpositionen bekannt, welche die Endpositionen der Schwingung bestimmen. Eine solche Ausführung ergibt beträchtliche Beschränkungen in der Möglichkeit der Steuerung des die Teilchen enthaltenden Stromes in Querrichtung der Bewegungsrichtung der Bahn, wodurch die gewünschte Änderung in der flächenbezogenen Masse quer über die Bahn verhindert wird.

Ziel der Erfindung ist die Ausschaltung der oben genannten Probleme und die Schaffung eines Verfahrens und einer.·Vorrichtung zur Bildung einer Bahn in solcher Weise und unter Verwendung einer solchen Vorrichtung, daß ein vorbestimmtes Profil der flächenbezogenen Masse kontinuierlich erreicht werden kann, sodaß gewünschte Änderungen in der flächenbezogenen Masse quer über die Bahn in zuverlässiger Weise automatisch gesteuert und justiert werden können.

Die Neuheit der Erfindung liegt im wesentlichen darin, daß das Profil der flächenbezogenen Masse automatisch gesteuert wird durch ein Rückführ-Steuersystem, wobei Meßwertsignale von mehrern Fühlern, die quer über die Bahn angeordnet sind, die vorzugsweise eine Information bezüglich des Profils der flächenbezogenen Masse der Bahn liefern, mit Sollwertsignalen verglichen werden, wobei eine aus diesem Vergleich sich ergebende

^ /ier

Differenz zu einem Steuersignal führt, welches eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Bewegungsverlaufes der schwingenden Düse betätigt, sodaß das teilchenförmige Material über das Band verteilt wird, während es eine Bahn mit vorbestimmtem Profil der flächenbezogenen Masse in deren Querrichtung bildet. Die Erfindung ermöglicht eine vorteilhafte Verteilung der Teilchen, und es ermöglicht das Verfahren eine wirksame automatische Steuerung der Verteilung der flächenbezogenen Masse quer über die Breite der Bahn in einer gewünschten Weise.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird auch die Frequenz der Düse mit Hilfe von Meßwertsignalen von Fühlern gesteuert, welche eine Information bezüglich der Geschwindigkeit des Siebes liefern, um eine Bahn mit gleichförmigem Profil der flächenbezogenen Masse in deren Längsrichtung zu erreichen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Rückführ-Steuersystem für die automatische Steuerung des Profils der flächenbezogenen Masse enthält, wobei das Steuersystem mehrere quer über die Bahn angeordnete Fühler enthält, die vorzugsweise eine Information über das Dickenprofil der Bahn liefern, um Meßwertsignale zu erzeugen, die in einem Regler mit Sollwertsignalen verglichen werden, daß das Steuersystem ferner eine Steuervorrichtung enthält, die so ausgebildet ist, daß sie durch Steuersignale vom Regler betätigt wird, die bei dem Vergleich im Falle einer zwischen den Signalen auftretenden Differenz erhalten werden, und daß die Steuervorrichtung so ausgebildet ist, daß sie den Bewegungsverlauf der Düse so steuert, daß das teilchenförmige Material über das Band verteilt wird, um eine Bahn mit vorbestimmtem Profil der flächenbezogenen Masse in deren Querrichtung zu bilden.

ί'-Λ Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

ν? Μ

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer

Vorrichtung zur.Bildung einer Bahn nach einer Ausführung der Erfindung,

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch den Formierkopf der Vorrichtung nach Fig. 1 ,

Fig. 3 eine schwingende Düse in der Vorrichtung nach Fig. 1 mit einer Einstellvorrichtung zur Justierung der Düse,

Fig. 4 eine ähnliche schwingende Düse, jedoch mit

einer Einstellvorrichtung anderer Konstruktion,

Fig. 5 ein Rückführ-Steuersystem zur automatischen Steuerung der Düse in der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 6 vier verschiedene Beispiele von Steuerfolgen, die vorprogrammiert und ausgewählt werden können,

Fig. 7a und 7b schematisch Teile der Düse und des Siebes

in einer perspektivischen Darstellung und von der Seite gesehen,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die Verteilkammer und das Sieb,

Fig. 9a, 9b,

9c, 9d und 9e die Ablagerung von Schichten aus Teilchen

während der Bewegung des Siebes durch die Verteilkammer, wobei die Fig. 9b-9e das Ergebnis zeigen, wenn die Geschwindigkeit des Siebes und die Frequenz der Düse in Bezug aufeinander nicht justiert werden,

Fig. 10 eine gebildete Bahn, wenn die Geschwindigkeit des Siebes und die Frequenz der Düse gemäß der Erfindung einander angepaßt sind.

In Fig. 1 sind schematisch Teile einer Vorrichtung zur Bildung einer Bahn aus teilchenförmigem Material, wie Holzfasern oder synthetische Fasern, dargestellt, wobei die Vorrichtung einem Formierkopf 1 mit einer Verteilkammer 2 und einer Düse 4 besteht, die um einen Schaft 3 schwingt, wobei die öffnung der Düse im

oberen Teil der Verteilkammer 2 angeordnet ist und mit einem nicht dargestellten Behälter über eine Zuführleitung 5 für die Zuführung von teilchenförmigem Material in einem Trägerluftstrom in Verbindung steht.

Ein endloses Band oder Sieb 6 läuft in einer Schleife um mehrere Rollen 7, von denen die Rolle 7a die Antriebsrolle ist. Das Sieb 6 ist so ausgebildet, daß es horizontal durch die Verteilkammer 2 läuft und deren sich bewegende Bodenfläche bildet, um kontinuierlich die durch die Verteilkammer 2 strömenden Teilchen aufzunehmen.

Der Formierkopf 1 enthält auch einen Saugkasten 8 unterhalb des Siebes 6 und der Verteilkammer 2, mit der der Saugkasten ausgerichtet ist. Der Saugkasten 8 besitzt einen Auslaß 9 mit einem Gebläse 10, das einen geeigneten unteratmosphärischen Druck im Saugkasten 8 erzeugen kann und somit den in den Saugkasten aus der Vertexlkammer 2 durch das Sieb 6 eingesogenen Trägerluftstrom zu entfernen vermag.

Wie aus Fig.1 ersichtlich, besitzt die Verteilkammer 2 einen horizontalen Auslaß 13 in Verbindung mit dem Sieb 6, durch den das Sieb 6 und die darauf aus dem teilchenförmigen Material gebildete Bahn 14 hindurchlaufen.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung ist auch mit einer Einstellvorrichtung 15 stromabwärts zu dem Formierkopf 1 versehen, und sie enthält eine Abzugshaube oberhalb des Siebes mit einer in horizontaler Richtung rotierenden Abtragwalze 17, die mit einem vorbestimmten Abstand vom Sieb 6 angeordnet ist, um überschüssiges Material vom Sieb 14, das darunter hindurchläuft, abzutragen. Die Abzugshaube 16, die zusammen mit der Abtragwalze 17 eine in vertikaler Richtung bewegbare Einheit bildet, steht über eine gleitende Verbindung mit einem oberen Auslaß 18 in Verbindung, in der ein Gebläse 18 angeordnet ist, um das von der Abtragwalze 17 entfernte überschüssige Material abzusaugen. Zwischen dem Formierkopf und der Einstellvorrichtung sind wenigstens drei Fühler 20 für

Niveaumessungen vorgesehen, die über die Breite der Bahn verteilt sind und an der Abzugshaube 16 durch Tragarme 21 befestigt sind. Jeder Fühler 20 ist mit einem schwenkbaren Element 22 versehen, das sich in Kontakt mit der Bahn befindet, um das Niveau der Oberfläche 23 in Bezug auf eine Bezugsebene abzufühlen und somit auf Änderungen in diesem Niveau zu reagieren. Diese Änderungen werden in geeigneter Weise über einen Verbindungsarm 24 festgestellt. Die festgestellten Niveauhöhen bilden somit das Dickenprofil der Bahn vor der Abtragwalze 17. Signale von allen drei Fühlern 20 werden verarbeitet, und es wird der Mittelwert mit einem Sollwert für die gewünschte Dicke der Bahn verglichen. Wenn Differenzen festgestellt werden, werden Signale erzeugt, Sie Abgabe von teilchenförmigem Material, das aus einem nicht gezeigten Speicher zugeführt wird, steuern. Die Menge an der Verteilkammer zugeführten Teilchen nimmt abhängig vom Wert des Steuersignals zu oder ab, bis auf der Bahn die gewünschte Dicke eingestellt ist.

Wenn die Bahn 14 die Einstellvorrichtung 15 passiert hat, wird sie von dem Sieb 6 auf ein Förderband 48 einer folgenden Preßstation übertragen.

Das Profil der flächenbezogenen Masse quer zur Längsrichtung oder zur Bewegungsrichtung der Bahn wird in erster Linie durch den Bewegungsverlauf für die schwingende Düse 4 erhalten, wie es im folgenden erläutert ist.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung einer Steuervorrichtung in Form einer Vorrichtung 25 mit einem doppelt wirkenden hydraulischen

Drehkolben, die auf einem Tragarm 45 montiert ist, der am Formierkopf befestigt ist, wobei die Vorrichtung den Schaft 3 umgibt und mit diesem so zusammenwirkt, daß der Schaft rückwärts und vorwärts gedreht wird und somit a^ch die Düse 4 in eine gleiche Schwingung versetzt wird. Ein Fühler 26 ist nahe dem Schaft 3 angeordnet, um die Winkelposition dieses Schaftes und somit auch der Düse anzuzeigen. Für diese Anzeige kann auch ein linearer Positionsindikator mit zugehörigem Hebel wahlweise verwendet werden.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführung der Steuervorrichtung für den Antrieb der Düse 4. In dieser Ausführung wird ein hydraulischer Zylinder 27 verwendet, der schwenkbar am Formierkopf befestigt ist und vorzugsweise eine durchgehende Kolbenstange 28 aufweist und einen Hebel 29 verschwenkt, der fest am Schaft 3 angeordnet ist. Wie in den zuerst beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ein geeigneter Fühler 26 vorgesehen, um die Winkelposition des Schaftes 3 anzuzeigen.

Die Steuervorrichtung 25 oder 27 bildet einen Teil eines besonderen Steuersystems für die automatische Steuerung des Schwingungsverlaufes der Düse 4 abhängig von bestimmten Operatxonsparametern. Fig. 5 zeigt ein solches Steuersystem mit einer Steuervorrichtung 25 nach Fig. 3 und mit einer hydraulischen Einstellvorrichtung 12 und einem Regler 31 mit einem geschlossenen elektronischen Steuersystem. Die Einstellvorrichtung 12 ist mit einer hydraulischen Pumpe 3 0 und einem Behälter 31 versehen und arbeitet als ein Servo-Ventil 32. Die Einstellvorrichtung 12 enthält auch nicht gezeigte andere hydraulische Komponenten, wie ein Überströmventil, ein Filter, einen Akkumulator zum Absorbieren von Druckstößen usw. Das geschlossene elektronische Steuersystem enthält eine durch Leitungen 34 und 35 mit dem Fühler 26 und dem Servo-Ventil 32 verbundene elektronische Einheit. Die elektronische Einheit steuert das Servo-Ventil 32, welches die Bewegungsrichtung, die Beschleunigung und die Geschwindigkeit der Düse 4 regelt. Das Servo-Ventil 32 steht über hydraulische Leitungen 36 bzw. 37 in Verbindung mit zwei Druckkammern 43, 44 der hydraulischen Vorrichtung 25. Die hydraulischen Leitungen 36, 37 zwischen dem Servo-Ventil 32 und der hydraulischen Vorrichtung 25 sollten so kurz wie möglich sein, um dem Steuersystem die hohe Standfestigkeit zu geben. Nach einer bevorzugten Ausführung ist deshalb das Servo-Ventil unmittelbar auf der hydraulischen Vorrichtung 2 5 montiert.

Das elektronische Steuersystem arbeitet mit einer geschlossenen Steuerschaltung, in welcher ein die laufende Winkelposition des Schaftes 3 und der Düse 4 kontinuierlich über eine Leitung 3 4

I* i

vom Winkelmeßfühler 26 übertragen und mit einem Sollwert in der elektronischen Einrichtung verglichen wird. Das Differenzsignal wird darin verarbeitet und ergibt ein Ausgangssteuersignal, das über eine Leitung 35 zum Servo-Ventil 32 übertragen wird, um dieses zu steuern. Der Sollwert kann aus einer Information bestehen, die früher als Steuerfolgen in der elektronischen Einrichtung programmiert worden ist, aus einem äußeren Steuersignal, das über eine Leitung 38 übertragen wird, oder aus einer Kombination dieser Merkmale.

Fig. 6 zeigt vier verschiedene Beispiele von Steuerfolgen, die im voraus programmiert und ausgewählt werden können. Die X-Achse gibt die Zeit an, während die Y-Achse den Ablenkwinkeloc der Düse von einer neutralen oder zentralen Position angibt. Alle Beispiele zeigen, daß die Düse eine Bewegungsfolge erhält, die eine Verweilzeit an den gegenüberliegenden Umkehrpositionen der Düse einschließt. Mit Ausnahme des ersten Beispieles ist auch eine Ruheperiode in der neutralen Position der Düse zwischen zwei Umkehrpositionen vorhanden. Wenn gewünscht, können auch andere Steuerfolgen verwendet werden.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Steuersystems ermöglicht es, die Schwingung der Düse 4 so zu steuern, daß ein gewünschtes Profil der flächenbezogenen Masse quer über die Breite der Bahn erreicht wird. Das geschlossene Steuersystem mit Servoventil und elektronischer Einrichtung ermöglicht eine extrem genaue Steuerung der Bewegung der schwingenden Düse, und es ist somit möglich, eine gewünschte Änderung in der flächenbezogenen Masse zu erreichen, wie es eingangs erwähnt ist, wobei die Kantenteile eine höhere flächenbezogene Masse haben als die Mittelteile der Bahn, sodaß ein gleichförmiges Profil der flächenbezogenen Masse in der fertigen Materialbahn nach einem Preßvorgang erreicht wird.

Wenn für die Niveaumessungen, wie in der Ausführung nach Fig. 1 gezeigt, drei Fühler 20 verwendet werden, können die folgenden Steuersignale verwendet und zur elektronischen Einrichtung des Reglers 33 über die Leitung 38 übertragen werden.

Beispiel 1. Das Signal vom rechten Fühler 20 wird verglichen mit dem Signal von dem - in Bewegungsrichtung der Bahn gesehen linken Fühler 20. Im Falle einer Differenz zwischen den Signalen von den zwei Meßpunkten, wenn z.B. das Signal von dem - in Bewegungsrichtung der Bahn gesehen - rechten Fühler größer ist als das vom linken Fühler, wird dieses Differenzsignal in der elektronischen Einrichtung des Reglers 33 verarbeitet und zum Servo-Ventil 32 als Steuersignal übertragen, um den gesamten Bewegungsplan der Düse 4 leicht weiter nach links zu bewegen, bis ein Ausgleich aufgetreten ist und somit das Differenzsignal zu Null geworden ist.

Beispiel 2. Der Mittelwert der Signale vom rechten Fühler 20 und vom linken Fühler 20 wird mit dem Signal vom mittleren Fühler 20 verglichen. Im Falle einer Differenz zwischen diesen Werten, beispielsweise weil zuviel Material in den Kantenteilen der Bahn vorhanden ist, kann der Winkel Öi der Ablenkung der Düse oder wahlweise die Verweilzeit der Düse in oder an den Endpositionen in Übereinstimmung mit einer im voraus programmierten Auswahl verringert werden, bis die Bahn das richtige Profil der flächenbezogenen Masse annimmt.

Mit Hilfe des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuersystems ist es auch möglich, die Schwingungsfrequenz der Düse 4 zu steuern, daß diese sich der Geschwindigkeit des Siebes 6 anpaßt, um ein gewünschtes gleichförmiges Profil der flächenbezogenen Masse in Längsrichtung der Bahn zu erreichen. Das Steuersystem enthält dann einen Fühler 46, der über eine Leitung 47 eine Information über die Geschwindigkeit des Siebes überträgt. Der Fühler 46 kann beispielsweise die Drehgeschwindigkeit einer Walze 7 abfühlen, über die das Sieb 6 läuft und die Meßwertsignale zum Regler 3 3 abgibt. Die Frequenz der Düse 4 wird dann durch Betätigung des Servo-Ventils 32 und der Steuervorrichtung gesteuert.

Fig. 7a und 7b zeigen den Verteilungsbereich der Düse 4, wenn das Sieb 6 stillstehen würde. Wenn die Düse eine volle

ORIGINAL INSPECTED

Schwingungsbewegung ausgeführt hat, hat sich eine Schicht der Bahn aufgebaut. Da die Düse etwas kürzer ist als die Länge der Verteilkammer 2 in Längsrichtung des Siebes 6 _/und aufgrund der besonderen Form der Düse wird ein solcher Kanteneffekt erreicht, sodaß die Schicht 39 in Richtung auf die Kanten 40, 41 einpbis auf Null abnehmende Dicke erhält.

Fig. 8 zeigt die Verteilkammer 2 und das Sieb 6 von oben. Wenn eine Stange oder eine Linie 42 als quer zur Bewegungsrichtung des Siebes liegend angenommen wird und wenn diese Stange das Sieb durch die Verteilkammer 2 begleitet, erreicht die Düse 4 ihre linke Endposition fünf_jnal während des Durchganges der Stange durch die Verteilkammer bei einer bestimmten Geschwindigkeit des Siebes 6 und einer bestimmten Schwingungsfrequenz der Düse 4. In jedem Augenblick, wenn die Düse diese Endposition erreicht, d.h. bei t=0,1,2,3 und 4, ist eine neue Schicht von Teilchen an dieser Endposition der Düse auf die bereits abgelagerte Schicht abgelagert worden, und zwar ausgehend von einem Ende der imaginären Stange und zurück zu diesem einen Ende.

Die Fig. 9b, 9c, 9d und 9e zeigen die Ablagerung von Schicht auf Schicht auf dem bewegbaren Sieb 6, und zwar gezählt von einer Ausgangsposition t=0 gemäß Fig. 9a, wenn eine erste Schicht 39 bereits auf dem Sieb 6 abgelagert worden ist. Die Fig. 9b, 9c, 9d und 9e zeigen dann die Bildung einer Bahn, wenn das Verhältnis zwischen der Siebgeschwindigkeit und der Düsenfrequenz nicht richtig einjustiert ist, wodurch sich ungleichmäßiges Profil der flächenbezogenen Masse in Längsrichtung ergibt (Fig. 9e)-

Fig. 10 zeigt eine Bahn, die nach der Erfindung gebildet worden ist, und zwar durch Anpassung der Geschwindigkeit (v) des Siebes 6 und der Frequenz (f) der Düse 4 aneinander, sodaß ein gleichförmiges Profil der flächenbezogenen Masse in Längsrichtung erreicht wird. Das Steuersystem enthält dann einen Fühler 4 6 für die Siebgeschwindigkeit, wie es vorher

beschrieben worden ist.

Wenn in Fig. 7b (B) die Länge der Verteilkammer 2 entlang dem Sieb 6 bezeichnet, wenn (a) die Länge des Bereiches mit abnehmendem Material an jeder Kante bezeichnet, wenn (n) die Anzahl der Wendepositionen (auf der gleichen Seite der neutralen Position oder der Mittelposition) der Düse 4 nach einem bestimmten Augenblick bezeichnet, wenn (m) der Abstand zwischen den beiden Endpositionen ist, wenn (L) der Abstand zwischen der ersten Endposition und der letzten Endposition ist und wenn (T) die Zeit für jede Schwingung bedeutet, dann gelten die folgenden Gleichungen, wobei (v) /"m/minj und (f) ; Schwingungen/min/ die oben beschriebene Bedeutung haben:

L = B - a

m =	L η	V m	η	V L
T =	m V
f =	1 T

Durch Bildung einer Bahn aus teilchenförmigem Material mit gleichförmiger Dicke in Längsrichtung erhält man den wesentlichen Vorteil, daß die Menge an überschüssigem Material, das durch die Abtragwalze entfernt wird, auf ein Minimum reduziert werden kann. Es wird somit die Rückführung von Teilchen in gleichem Maße verringert. Ferner wird in Längsrichtung ein Profil mit größtmöglicher Gleichmäßigkeit der flächenbezogenen Masse erreicht, da die Dicke der Bahn im wesentlichen konstant ist, sodaß der Luftsog durch die Bahn - in Längsrichtung der Bahn gesehen (Fig. 9e und 10) - gleichmäßig wird.

ORIGINAL INSPECTED

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Bildung einer Bahn mit einem

Profil mit vorbestimmter flächenbezogener

Masse in ihrer Querrichtung, bei welchem ein gemischter Strom aus teilchenförmigem Material in Luft über eine schwingende Düse (4) in eine Verteilkammer (2) eines Formierkopfes (1) eingebracht und das Material zur Bildung der Bahn auf einem sich horizontal durch die Verteilkammer (2) bewegendes, für Luft durchlässiges Band (6) abgelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil mit flächenbezogener Masse durch ein Rückführ-Steuersystem automatisch gesteuert wird, wobei Meßwertsignale von mehreren quer über die Bahn angeordneten Fühlern, die vorzugsweise eine Information über das Profil der flächenbezogenen Masse der Bahn (14) liefern, mit Sollwertsignalen verglichen werden, wobei eine bei diesem Vergleich erhaltene Differenz ein Steuersignal ergibt, welches eine Steuervorrichtung (12, 25) für die Steuerung des Bewegungsverlaufes der schwingenden Düse (4) betätigt, sodaß das teilchenförmige Material über das Band (6) verteilt wird, während es eine Bahn (14) mit einem in Querrichtung vorbestimmten Profil der flächenbezogenen Masse bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal in einem

elektronischen Steuersystem erzeugt wird, in welchem wenigstens ein bestimmter Parameter für den gewünschten Bewegungsverlauf der Düse (4) vorprogrammiert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuersystem der Düse (4)

einen Bewegungsverlauf verleiht, der eine vorbestimmte Verweilzeit in der Wendeposition der Düse (4) einschließt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem der Düse (4)

einen Bewegungsverlauf verleiht, dessen Verlauf mit hoher Geschwindigkeit zwischen den Wendepositionen in weiten Grenzen verändert wird, um die gewünschte Verteilung des teilchenförmigen Materials zu erreichen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsverlauf der

Düse (4) in Bezug auf Zentrierung, Ablenkungswinkel und/oder Verweilzeit in den Wendepositionen der Schwingung mittels Meßwertsignalen von Fühlern (20) für Niveaumessungen gesteuert wird, die stromabwärts der Verteilkammer (2) angeordnet sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Düse (4)

mit Hilfe von Meßwertsignalen von Fühlern (46) gesteuert wird, die eine Information bezüglich der Geschwindigkeit des Siebes (6) liefern, um eine Bahn mit gleichförmigem Profil der flächenbezogenen Masse in deren Längsrichtung zu erhalten.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6 zur

Bildung einer Bahn mit einem Profil mit vorbestimmter flächenbezogener Masse in Querrichtung mit einem Formierkopf (1) mit einer Verteilkammer (2) und einer schwingenden Düse (4), durch die ein in Luft verteiltes teilchenförmiges Material in die Verteilkammer (2) eingeführt und auf einem sich horizontal durch die Verteilkammer (2) bewegenden, für Luft durchlässigen Band (6) abgelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückführ-Steuersystem für eine automatische Steuerung des Profils der flächenbezogenen Masse vorgesehen ist, wobei das Steuersystem mehrere quer über die Bahn (14) angeordnete Fühler (20) enthält, die vorzugsweise eine Information über das Dickenprofil der Bahn liefern, um Meßwertsignale zu erzeugen, die in einem

Regler mit Sollwertsignalen verglichen werden, daß das Steuersystem ferner eine Steuervorrichtung (12, 25) enthält, die so ausgebildet ist, daß sie durch Steuersignale vom Regler betätigt wird, die bei dem Vergleich im Falle einer zwischen den Signalen auftretenden Differenz erhalten werden, und daß die Steuervorrichtung (12, 25) so ausgebildet ist, daß sie den Bewegungsverlauf der Düse (4) so steuert, daß das teilchenförmige Material über das Band (6) verteilt wird, um eine Bahn (14) mit vorbestimmtem mit Profil der flächenbezogenen Masse in deren Querrichtung zu bilden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem ein elektronisches Steuersystem enthält, in welchem wenigstens ein bestimmter Parameter für einen gewünschten Bewegungsverlauf der Düse (4) vorprogrammiert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß di€. Fühler (20) für die Niveaumessungen stromabwärts der Verteilkammer (2) angeordnet sind und Meßwertsignale abgeben, die zur Steuerung des Bewegungsverlaufes der Düse (4) in Bezug auf die Zentrierung, den Ablenkungswinkel und/oder der Ruheperiode an den Endpositionen der Schwingung verwendet werden.

10. Verfahren zur Bildung einer Bahn mit gleichförmigem Profil der flächenbezogenen Masse in

deren Längsrichtung, bei welchem ein zusammengesetzter Strom aus teilchenförmigen! Material in Luft über eine schwingende Düse (4) in die Verteilkammer (2) eines Formierkopfes (1) eingebracht und das Material auf einem sich horizontal durch die Verteilkammer (2) bewegenden, für Luft durchlässigen Band (6) zur Bildung der Bahn abgelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der flächenbezogenen Masse durch ein Rückführ-Steuersystem automatisch gesteuert wird, daß Meßwertsignale von einem Fühler (46) , die eine Information über die

Geschwindigkeit des Bandes (6) enthalten, eine Steuervorrichtung (12, 25) betätigen, um die Frequenz der schwingenden Düse (4) so zu steuern, daß das teilchenförmige Material über das Band (6) verteilt wird, während eine Bahn (14) mit einem gleichförmigen Profil der flächenbezogenen Masse in deren Längsrichtung gebildet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (f) nach folgender

Gleichung geregelt wird:

f-n. -J-

worin η die Anzahl Umkehrpositionenfür die Düse (4) nach einem vorbestimmten Zeitpunkt darstellt, ν die Geschwindigkeit des Bandes (6) darstellt und L die Länge (B) der Verteilkammer (2) entlang dem Band (6) abzüglich der Länge (a) des Bereiches, auf dem am Anfang oder am Ende der Verteilkammer (2) - in Bewegungsrichtung des Bandes gesehen - weniger Material abgelagert ist.

12. Verfahren nachAnspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuersystem ein elektronisches Steuersystem enthält, in dem wenigstens ein bestimmter Parameter für die gewünschte Frequenz vorprogrammiert ist.

13. Verfahren zur Bildung einer Bahn mit einem vorbestimmten Profil der flächenbezogenen Masse in deren

Querrichtung und in deren Längsrichtung, bei welchem ein zusammengesetzter Strom aus teilchenförmigem Material in Luft über eine schwingende Düse (4) in die Verteilkammer (2) eines Formierkopfes (1) eingebracht und das Material zur Bildung der Bahn auf einem sich horizontal durch die Verteilkammer (2) bewegenden, für tuftjdurchlässigen Band (6) abgelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der flächenbezogenen Masse quer über die Bahn durch ein Rückführ-Steuersystem automatisch gesteuert wird, daß Meßwertsignale von mehreren quer

über die Bahn angeordneten Fühlern (20), die vorzugsweise eine Information über die Dicke des Profils der Bahn (14) liefern, mit Sollwertsignalen verglichen werden, wobei eine sich aus diesem Vergleich ergebende Differenz zu einem Steuersignal führt, welches zur Steuerung des Bewegungsverlaufes der schwingenden Düse (4) eine Steuervorrichtung (12, 25) betätigt, sodaß das teilchenförmige Material über das Band (6) verteilt wird, während es eine Bahn (14) mit dem vorbestimmten Profil der flächenbezogenen Masse in deren Querrichtung bildet, und daß das Profil der flächenbezogenen Masse in Längsrichtung der Bahn durch ein Rückführ-Steuersystem automatisch gesteuert wird, daß Meßwertsignale von einem Fühler (46), die eine Information über die Geschwindigkeit des Bandes (6) liefern, zur Steuerung der Frequenz der schwingenden Düse (4) eine Steuervorrichtung (12, 25) so betätigen, daß das teilchenförmige Material über das Band (6) verteilt wird, während es eine Bahn mit gleichförmigem Profil in deren Längsrichtung bildet.