FI61575B - Anordning foer kontinuerlig vaegning av ett kontinuerligt band- eller mattaformat material - Google Patents

Description

[ΓΖΖΖΓϊ rRl KUULUTUSJULKAISU /:>] CTC

«K c «TLÄOO NI NOf SK9l.fT,£ 1 5 ' b (45) Patent :.;Liiu'lut ^ ^ ^ (51) Kv.ik?/int.a.3 G 01 G 11/00, 17/02 SUOMI—FINLAND (H) PtUnttlhtkMNi· — Puantaiwekning 770883 (22) H*k*ml*pllv· — Anaeicnlngudtg 21.03.77 ^ ' (23) AlkupUvt—Glklghatadig 21 03 77 (41) Tulkit |ulklMksl — Bllvlt offwitlig n,- , 9 7_

Patentti· ja rekisterihallitus 5 ‘ _ _ . . . _. . (44) NlhtlvWulpsnon kuuLJulkaitun pvm. — __ Qo

Patent- och registerstyrelsen v ’ AmMun utltgd och utl..kr«t*n publiund 30. OU. 82 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet Ot. 06.76

Ruotsi-Sverige(SE) 7606381-7 (71) Rockwool Aktiebolaget, Skövde, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Stellan Dahlberg, Tidan, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Laite jatkuvan, nauha- tai mattomuodossa olevan aineen jatkuvaksi punnitsemiseksi - Anordning för kontinuerlig vägning av ett konti-nuerligt band- eller mattaformat material.

Esillä olevan keksinnön kohteena on ensinnäkin laite yhtämittaisesti kulkevan, nauha- tai mattomaisen aineen jatkuvaksi punnitsemiseksi .

Kivivillaa valmistetaan nykyään jokseenkin yksinomaan ns. kehräämällä valmistuksen perustana olevan kivennäisaineen, joka tavallisesti muodostuu kuonasta, lasista, kivestä tai eri kiviseok-sista, sulatetta, johon on usein lisätty eri lisäaineita kuten kalkkia, sekä syöttämällä kehrättyyn kivivillaan eri lisäaineita, ensisijaisesti pölyä sitovia aineita ja kuituja sitovia aineita. Kehruuyksiköt toimivat tällöin jokseenkin yksinomaan kes-kipakoperiaatteen mukaisesti, sillä kivennäissulate valetaan alas yhtä tai useaa nopeasti pyörivää elintä kohti, jotka yhdessä muodostavat ns. "kehruuyksikön", josta sulate lingotaan ulos ohuina kuituina jotka pudotetaan alas kuljetuselimenä toimivalle, jatkuvasti liikkuvalle kokoomahihnalle, missä ne muodostavat "maton". Tähän mattoon kohdistetaan mahdollisesti tiettyä puristusta, jonka voimakkuudesta riippuen maton tiheys muodostuu erilaiseksi ja matto saa niin ollen myös vastaavassa määrin erilaisen tilavuuspainon.

61575

Korkealaatuisen tuotteen kannalta on tietysti erittäin tärkeää, että paino pintayksikköä kohti, josta seuraavassa käytetään nimitystä "pintapaino", on muuttumaton maton koko pituudelta.

Kokemus on kuitenkin osoittanut, että tilavuuspainoa on hyvin vaikea pitää vakiona ja siitä johtuen on myös pintapainon pitäminen maton pituussuunnassa muuttumattomana vaikeaa eri tekijöistä johtuen. Riippuen panostuksesta siihen uuniin, jossa kivennäissula-te valmistetaan, tämä voi saada eri viskositeetin eri sulamis-nopeuksien ja sulamislämpötilojen tai sulamislämpötilan ylittävän ylilämpötilan yhteydessä. Helppojuoksuisempaa kivennäissu-latetta valetaan tällöin tavallisesti suurempana määränä kuin paksujuoksuisempaa sulatetta. Uunissa sulan aineen yläpuolella vallitseva paine voi myös vaihdella ja vaikuttaa valunopeuteen.

Yritykset, joilla pyritään tyydyttävällä tavalla vaikuttamaan uunissa tapahtuvaan prosessiin, jotta valmistetulle kivivilla-matolle saataisiin vakiotilavuuspaino ja pintapaino, eivät ole kovin realistisia, mm. johtuen siitä säädön jälkeenjääneisyydestä, joka on väistämätön seuraus uunissa olevan aineen suuresta lämpö-kapasiteetista. Käytännössä on sen tähden pakko korvata kivennäis-sulatteen lisääntynyt syöttö nostamalla kuljetuselimien tai ko-koomahihnan eteenpäinkuljetusnopeutta ja vastaavasti korvata ki-vennäissulatteen pienentynyt syöttö alentamalla kuljetuselimien tai kokoomahihnan eteenpäinkuljetusnopeutta. Tällöin syntyvään säätöongelmaan on myös yritetty löytää ratkaisuja. Tällaisena ratkaisuna on ollut sen tehon mittaus, joka kuluu kehruuyksikön tai poikkeuksellisesti kuljetuselimien tai kokoomahihnan käyttöön, koska suurempi määrä kivennäiskuituja muodostavaa massaa tai vastaavasti kivennäiskuituja vaatii suuremman tehon ja päinvastoin. Tehosta riippuvan muuttujan avulla voitaisiin sen mukaisesti säätää kuljetuselimien tai kokoomahihnan nopeutta niin, että saataisiin muuttumaton tai ainakin lähes muuttumaton pintapaino.

Tämä menetelmä ei kuitenkaan ole onnistunut kunnolla käytännössä, ennen muuta siitä johtuen, ettei sen herkkyys ole riittävä kyllin hienon säädön aikaansaamiseksi.

Tämä keksintö koskee laitetta, jolla toteutetaan edellisestä poikkeava tapa kuljetuselimen tai kokoomahihnan liikkumisnopeuden sää- 61575 tämiseksi funktiona kuljetuselimen tai kokoomahihnan määrättyyn kohtaan syötetystä mineraalivillamäärästä tai -painosta. Tässä laitteessa on tarvittavalla tarkkuudella pystyttävä toteamaan kunkin hetken mittapaino mittauskohdassa. Johtuen mm. kokooma-hihnan jäykkyydestä ja tälle nauhalle laskeutuneen mineraali-villan puuttuvasta joustavuudesta, joka mineraalivilla on jatkuva, on mahdotonta ilman muuta käyttää tavanomaisia nauhavaakoja, jotka ovat sinänsä tunnettuja.

Esillä olevan keksinnön perustana olevat laajat kokeet ovat kuitenkin osoittaneet, että nämä vaikeudet voidaan voittaa siten, että kuljetuselimiä tai kokoomahihnaa kuljetetaan eteenpäin radalla, joka on yhdestä tai useasta kohdasta vaakatasoa kohti olevan kulmansa suhteen käännetty poikkeavaan suuntaan, ja että punnitus tapahtuu kohdassa, jossa kivennäisvillamattoa eteenpäin kuljettavat kuljetuselimet muodostavat ylöspäin suunnatun tylpän kulman vaakatason kanssa, ja että vaakalaite on sijoitettu juuri kuljetus-elimien tämän osan alapuolelle.

Vaakalaitteesta luettua painoa voidaan joko käyttää suoraan tai se voidaan laskea uudelleen tavalla tai toisella, esim. vähentämällä kuljetuselimien vaikutus painoon, niin että saadaan kivivilla-maton nettopaino, ja vaakalaitteesta tai uudelleenlaskulaitteesta tulevaa merkkiä käytetään sen jälkeen kuljetuselimien tai kokoomahihnan eteenpäinkuljetusnopeuden säätöön. Painotietomerkki siirretään tällöin anturiin, joka vuorostaan vaikuttaa kuljetuselimien tai kokoomahihnan nopeuden säätölaitteeseen, jolloin muutoin esiintyvät kootun kivivillan tilavuuspainon ja pintapainon erilaisuudet saadaan tasoitetuksi.

Keksintö on syntynyt empiirisesti, eikä sen vaikutustavan selityksestä olla täysin selvillä. Käytännön kokeissa, joiden tuloksia selitetään seuraavassa lähemmin, on kuitenkin käynyt ilmi, että tällä tavoin voidaan saada erinomaisen tarkka painotieto ja siitä johtuva erinomaisen hyvä kivivillamaton tilavuuspainon ja pinta-painon säätö. Asia voi osaksi selittyä siten, että kokoomahihnal-la oleva kivivillamatto on yhtenäinen, jolloin se kohta, jossa punnitus tapahtuu, sisältää kivivillaa, jonka paino ei ainoastaan vaikuta todellisen arvonsa kautta vaan toimii myös yhdessä voimien kanssa, jotka siirtyvät sidoksen kautta kivivillamaton läheis- 61 575 4 ten osien kanssa ennen punnituspaikkaa ja sen jälkeen. Tämä tosin selittää sen, että tavalliset hihnavaa'at, jotka toimivat tasaisesti, eivät anna haluttua tarkkuutta, mutta se ei kuitenkaan anna tyydyttävää selitystä siihen, miksi esillä olevan keksinnön mukainen vaaka antaa niin selvästi paljon tarkemman tuloksen.

Tähän asti tunnettuja hihnavaakoja on jokseenkin yksinomaan käytetty irrallisen varastoidun aineen, esim. kappalemaisen, rakeisen tai jauhemaisen aineen punnitukseen, jossa tuskin on esiintynyt tällaisia sitoutumisvoimia. Sitoutumisvoimia ei kuitenkaan voida analysoida matemaattisesti eikä teknisesti, ja tämä lienee pääasiallinen syy siihen, ettei edes hyvin monimutkaisia laskukoneita käyttämällä ole voitu saavuttaa tyydyttävää tulosta tavanomaisilla, tasaisella radalla vaikuttavilla hihnavaaoilla.

Lyhyenä kuljettimena, joka on yhteydessä painoa rekisteröivään elimeen, on tällöin edullisesti tela.

Jatkuvaan punnitukseen rinnastetaan yllä olevassa suhteessa jaksottainen, usein uusiintuva punnitus, ns. pulssipunnitus.

Keksinnön kohteena en näin ollen laite jatkuvan, nauha- tai matto-maisen yhtenäisen aineen punnitsemiseksi yllä esitetyä menetelmää käyttämällä. Tätä ainetta kuljetetaan tällöin kuljetusradalla tai yhdellä tai usealla tämän kuljetusradan kokonaan tai osaksi korvaavalla tai täydentävällä lyhyellä kuljettimella. Kuljetusradan tai kuljettimien alapuolelle on tällöin sovitettu radan painon sekä sillä sijaitsevan nauha- tai mattomaisen aineen painon vastaanottava lyhyt kuljetin painoa rekisteröivän elimen yhteyteen.

Keksinnön mukaisesti sisältää kuljetusrata vähintään kaksi toistensa perässä toimivaa kuljetuselintä, joiden välissä sijaitsee painoa vastaanottava, lyhyt kuljetin ja että kahdet ensinmaini-tut kuljetuselimet muodostavat tylpän, ylöspäin koveran kulman keskenään.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin oheisessa piirustuksessa esitettyyn suoritusesimerkkiin liittyen, mutta on selvää, ettei keksintö rajoitu tähän erityiseen suoritusesimerkkiin, vaan kaikenlaisia eri muunnelmia voi esiintyä keksinnön puitteissa .

5 61 575

Piirustuksessa esittää kuvio 1 kaaviollisesti mainitun suori-tusesimerkin mukaiseen laitteeseen kuuluvia osia, ja kuvio 2 esittää diagrammia, joka lähemmin selittää keksinnön mukaisen laitteen kokeellisesti havainnoitua toimintaa.

Menetelmällä, joka ei muodosta esillä olevan keksinnön osaa ja jota ei sen tähden tarvinne lähemmin selittää, on kivivillaa valmistettu kuvion 1 varsinaisen osan oikealla puolella sijaitsevassa kehruuyksikössä ja sijoitettu kokoomahihnalle 10, jota kuljetetaan asianmukaisesti sovitetulla nopeudella kahden telan 11 ja 12 yli, joista joko kumpikin on moottorikäyttöinen tai ainoastaan toinen, esim. tela 12 on moottorikäyttöinen. Moottori 13 käyttää niin ollen sopivan voimansiirron 14 välityksellä tätä telaa samoinkuin laitteen joitakin muita teloja. Voimansiirtoa on merkitty katkopisteviivalla, ja siinä on joukko haaroituksia.

Varsinainen vaakalaite muddostuu tässä keksinnön suoritusesi-merkissä kahdesta hihnakuljetuselimestä 15, 16. Näiden kulje-tuselimien ei tietysti välttämättä tarvitse olla hihnakuljet-timia, vaan myös muunlaiset kuljetuselimet, kuten rullakuljet-timet jne., voivat tulla kysymykseen. Niiden väliin on sovitettu telan 17 muodostama lyhyempi kuljetin. Telan 17 kohdalla kuljetussuunta taittuu kuitenkin ylöspäin, koska kuljetuselin 16 kallistuu vaakatasoa kohti, kun taas kuljetuselin 15 sijaitsee vaakatasossa. Taittokulma on, kuten yllä mainittiin, tylppä ja suuntautuu koveralla pinnallaan ylöspäin. Suoritetut kokeet ovat osoittaneet, että taittokulman on edullisesti oltava suuruusluokaltaan noin 150°, mutta eri tilanteissa, erityisesti riippuen kivivillaradan laadusta, paksuudesta ja aineesta mutta myös jossain määrin riippuen kuljetuselimien 15 ja 16 pituudesta, aineesta, painosta ja jännityksestä, on sitä voitava säätää alueella 135° - 170°.

6 61575

Tela 17 on siten sovitettu kuljetuselimen 15 päästävän' telan ja kuljetuselimen 16 vastaanottavan telan väliseen pieneeen tilaan. Tela 17 liikkuu kohtisuorassa suunnassa kuljetuselimien pääsuuntaa vastaan vastavoiman, esim. painokuormituksen tuottavan elimen, jousi-laitteen tms. vaikutusta vastaan. Sen liike on rekisteröitävissä painon tunnusteluelimeen 19, joka on sovitettu mekaanisella, sähköisellä tai vastaavalla tavalla pisteviivoin merkityn siirtojohdon 20 välityksellä siirtämään painon tunnusteluelimen 19 osoittama nopeuden-säätyriin 21, joka vuorostaan vaikuttaa johdon 22 välityksellä moottorin 13 nopeuteen. Tällä tavoin koko kuljetuselimien 10, 15, 16 sarjaa säädetään nopeudeltaan niin, että kuljetuselimien kannattamalle kivivillamatolle 18 saadaan kutakuinkin muuttumaton pintapaino.

Molempien kul jetuseLimLen 15 ja 16 välistä kulmaa täytyy voida säätää. Eräs tapa tämän aikaansaamiseksi on tehdä kuljetuselin 16 kaltevuudeltaan säädettäväksi. Säätö tapahtuu tässä erityisessä tapauksessa kiertämällä kuljetuselintä 16 kannattavaa rakennetta 23 tähän kuljetus-I elimeen kuuluvan hihnan vastaanottavan telan 24 keskuksen ympäri, mikä tapahtuu esim. pneumaattisen servomoottorin 25 avulla, joka on toiselta puoleltaan niveltyvästi kiinnitetty alustaan 26 ja toiselta puoleltaan niveltyvästi liitetty kannatinrakenteeseen 23. Säädön suorittamiseen tarkoitettuja syöttöjohtoja ei ole esitetty piirustuksessa, koska ne ovat ammattimiehelle hyvin tunnettuja.

Esillä olevan keksinnön kannalta on merkityksetöntä, miten kivivil-lamattoa kuljetetaan edelleen, kun se on poistunut kuljetuselimeltä 16. Tämä voi esim. tapahtua lisäkuljetuselimen avulla, jota ei ole piirustuksessa erikseen esitetty ja jonka voi muodostaa lisähihnakul-jetin, jonka tällöin tietysti on oltava säädettävissä kuljetuselimen 16 yläpään mukaisesti. Liukupöytää tai vastaavaa voidaan myös käyttää.

Kivivillan paino on suhteellisen pieni, ja tässä painossa esiintyvät vaihtelut ovat niin ollen myös suhteellisen pieniä, mutta vaikkakin ne merkitsevät liian suurta vaihtelua kivivillamaton oman pintapainon suhteen, on tasaus suoritettava. Jotta nämä painovaihtelut aiheuttaisivat mahdollisimman suuren osoittaman johdossa 20, on sen tähden tärkeää, että niiden elimien paino, jotka kivivillamaton paino saattaa ylös- ja alaspäin kulkevaan liikkeeseen, esillä olevassa tapauksessa siis telan ja siihen liittyvien elimen paino, on mahdollisimman pieni. Tämän telan 17 on sen tähden myös oltava osaksi sinänsä pieni, osaksi myös kevyestä aineesta valmistettu ja varustettu syvennyksillä sen 7 61 575 painon alentamiseksi. Telan 17 koko määrää myös kuljetuselimen 15 päästävän telan ja kuljetuselimen 16 vastaanottavan telan välisen etäisyyden.

Tela 17 voidaan sopivasti sovittaa vipuvarren toiseen päähän, jota vipuvartta voidaan kiertää vaakasuoran akselin ympäri ja joka on toisesta päästään varustettu vastapainolla. Tällaisen sovitelman etuna on se, että tela vaikuttaa ikäänkuin se olisi hyvin kevyt, mutta haittana saattaa olla, että sen massa tämän sovitelmän ansiosta muodostuu suuremmaksi, niin että se reagoi pienemmässä määrin kivivillamaton painon nopeasti uusiutuviin vaihteluihin. Tämän haitan merkitystä on kuitenkin pidettävä vähäisenä, osaksi koska tällaisia nopeasti uusiutuvia vaihteluja esiintyy vain harvoin, ja jos niitä esiintyy, ne tasoittuvat jossain määrin myöhemmin seuraavassa, tavallisesti esiintyvässä kivivillamaton yläpuolen tasoituksessa, osaksi koska käytännössä on vaikea saada moottoria 13 ja kaikkia esiintyviä kuljetuseli-miä 10, 15 ja 16 nopeasti nuodattamaan osoittamia kivivillamaton pinta-painon tällaisten nopeiden vaihtelujen tasaamiseksi.

Suoritetut kokeet ovat siis osoittaneet, ettei telan 17 sekä siihen yhdistettyjen, liikkuvien osien painon tule olla suurempi kuin painon vastaanottavaan elimeen 19 rekisteröitävän kivivillaradan painon vaikutuksen kaksinkertainen arvo.

Kuvio 2 esittää graafisesti vaaka-akselin mukaan lasketun kivivillamaton pintapainon ja pystyakselin mukaan lasketun painon tunnustelu-elimen 19 osoittaman välistä yhteyttä. Käyrä a on saatu tilanteessa, jossa molemmat kuljetuselimet olivat vaakasuoraan asetettuina toistensa jatkeeseen. Tämä käyrä ilmoittanee sen tähden myös, mitä voidaan odottaa tapahtuvan käytettäessä tavanomaista, vaakasuoraa hihnavaakaa. Tällöin on kuitenkin erityksesti korostettava, ettei kivivillamaton 18 paksuudesta ja muista sekoista riippuen millään tavoin saada diagrammissa kiinteästi sijaitsevaa käyrää a, vaan piirustuksessa esitetty käyrä esittää ainoastaan usean eri työolosuhteissa mitatun käyrän yleistä luonnetta. Käyrä b sitä vastoin esittää sellaisen kuormitustapauksen käyrää, jossa on käytetty esillä olevan keksinnön mukaista laitetta. Muissa kuormitustapauksissa käyrä b voi tietysti saada hieman poikkeavan kaltevuuden.

Jotta osoitettaisiin, miten jokseenkin suoraviivainen käyrä b on, voidaan diagrammiin piirtää myös pistekäyrä c, joka edustaa täsmälleen

Claims (6)

8 61575 suoraa viivaa diagrammin origopisteen kautta.

1. Laite jatkuvan, nauha- tai mattomuodossa olevan aineen jatkuvaksi punnitsemiseksi, jota ainetta kuljetetaan eteenpäin kuljetusradalla tai yhdellä tai usealla tämän kuljetusradan korvaavalla tai sitä täydentävällä, lyhyellä kuljettimella (15, 16), jolloin kuljetusradan tai kuljettimien (10, 15, 16) alapuolella sijaitsee kuljetusradan painon sekä sillä olevan nauha-tai mattomaisen aineen (18) painon vastaanottava lyhyt kuljetin (17), joka on yhteydessä painoa rekisteröivään elimeen (19), tunnettu siitä, että kuljetusrata sisältää vähintään kaksi toistensa perässä toimivaa kuljetuselintä (15, 16), joiden välissä sijaitsee painoa vastaanottava, lyhyt kuljetin (17) ja että kahdet ensinmainitut kuljetuselimet (15, 16) muodostavat tylpän, ylöspäin koveran kulman keskenään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kahden kuljetuselimen (15, 16) välinen kulma on säädettävissä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kahden kuljetuselimen (15, 16) välinen kulma on välillä 135° ja 170°.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että kahden kuljetuselimen (15, 16) välinen kulma on ainakin noin 150°.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että kahdet kuljetuselimet ovat kuljetusnau-hoja (15, 16) ja että lyhyt, mainittujen kuljetusnauhojen (15, 16. väliin sovitettu kuljetin on tela (17).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että telalla (17) ja siihen mekaanisesti liitetyillä, liikkuvilla elimillä on paino, joka ei ylitä samanaikaisesti telan (17) yli kuljetetun nauha- tai mattomaisen aineen (18) kaksinkertaista painoarvoa.