KR920000959B1 - 섬유펠트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

섬유펠트의 제조방법

제1도는 수용콘베이어 수송 방향을 횡단해서 섬유 펠트 제조 장치의 도면이고,

제2도는 제1도를 확대한 부분도로서 섬유 분배 장치의 구조를 좀더 정확하게 나타낸 도면이며,

제3도는 단위 표면적당 섬유질량, 측정을 위한 배치를 나타낸 도면이며,

제4도는 섬유 분배 시스템이 조절되는 방법을 나타내는 전체도이며,

제5a도, 제5b도, 제5c도, 제5d도는 펠트를 횡단한 섬유 분배의 4가지 타입의 형태를 도식적으로 나타낸 것이며,

제6도는 측정된 섬유 분배의 중요한 특성을 나타내기 위한 측정의 배열 형태를 나타낸 것이며,

제7도는 본 발명에 의한 조절 방법이 수행되는 경우 섬유의 분배의 전개의 예를 나타낸 것이며,

제8도는 제7도의 경우와 유사한 또 다른 예를 나타낸 것이다.

본 발명은 펠트의 제조방법으로서 특히 방열 및 방음에 사용되는 두꺼운 펠트의 제조방법에 관한 것이다.

기류(gaseous current)에 의해 운반되는 섬유로부터의 펠트의 제조는 통상적으로 섬유를 거두어들이는 관통된 수용 콘베이어를 통해 이 기류를 통과시킴으로서 수행된다. 각 섬유들을 서로 결합시키기 위해, 결합제가 수용 콘베이어에서 진행중인 섬유상에 분무된다. 이어서 상기 결합제는, 예를들어, 열처리에 의해 경화된다.

본 발명은 특히 광물성 섬유 펠트의 제조를 위해 사용된다. 이러한 타입의 제조의 중요성 때문에 이하로는 유리물질 섬유로부터 펠트를 제조하는 방법에 대하여 언급하고자 한다. 그러나, 본 발명에 따른 개선방법은 광물성 섬유 또는 유기 섬유로부터 펠트를 제조하는 모든 방법에 적용할 수 있다.

이러한 펠트 제조에서 부딪치는 난점중의 하나는 펠트내 섬유의 균일한 분배에 관한 것이다. 섬유를 운반하는 기류는 특히 섬유 제조에 사용되는 장치에 따라 보통 제한된 폭의 횡단면을 갖는다. 따라서, 기류는 통상적으로 콘베이어의 전폭에 미치지 못하여, 섬유가 균일하게 분배되지 않는다.

콘베이어상의 섬유 분배를 개선하기 위한 여러 가지 방법들이 제안되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 가장 유용한 것중 하나가 미합중국 특허 제 3,134,145호에 기술되어 있다. 이것은 섬유를 운반하는 기체유동을 가이드 덕트(guide duct)를 통해 통과시키도록 하는 것이다. 이 덕트는 가동성이며, 섬유를 수용하는 콘베이어의 한쪽 가장자리로부터 다른쪽까지 기체 유동 교호적으로 조정하는 진동운동(oscillating movement)을 한다.

작동 상태가 적절하게 선택되는 경우, 섬유는 콘베이어의 진폭상에 퇴적된다.

그러나 실제로, 완전하게 균일한 분배를 수득하는 것은 매우 어려운 것으로 밝혀졌다. 펠트폭상의 서로 다른 지점에서 취한 샘플에서 단위 표면적당 섬유질량의 편차가 평균치로부터 15%이상을 벗어나는 것은 드문일이 아니다. 이러한 불규칙성이 존재하는 이유는 이후의 기술과정에서 지적된다. 따라서, 섬유의 분배에서 발견되는 변량을 가능한한 많이 감소시키기 위해 이 분배 기술의 실시방법을 개선할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 형성된 펠트내 섬유 분배에 대한 개성방법을 제공하는데 있다.

특히 본 발명은 작동 과정에서 나타나는 분배의 변량을 보정하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 섬유 분배의 변량에서 보정이 자동적으로 수행되도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적들은 가이드 덕트의 진동 운동을 결정하는 파라메터가 작동 과정에서 변화될 수 있도록 한 본 발명의 방법에 따라 달성된다. 또한 형성된 펠트내 섬유 분배에 대한 영구적인 방법은 목적하는 분배에 관하여 측정되는 편차에 따라 미리 설정된 보정에 의해 최상의 가능한 분배상태를 재달성 될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기에서 기술한 방법에 의해 분배 보정을 수행하기 위한 일련의 방법을 제공한다.

제1도에 나타낸 펠트 제조장치는 섬유 형성장치, 수용배열(receiving arrangement), 그리고 분배수단으로 이루어진다.

본 도면에서, 섬유 형성 장치는 섬유화하고자 하는 물질이 다수의 오리피스를 가진 원심분리기로부터 세필라멘트(fine filament)의 형태로 돌출되는 타입의 장치이다. 그 다음에 필라멘트는 수직으로 아랫방향으로 향하는 기류에 의해 운반되고 가늘어 진다. 기류는 보통 고온에서 필라멘트를 세장화 되기에 적합한 상태로 유지시킬 수 있다.

섬유는 기류에 의해 운반되어 원심분리기 1의 상부 및 주위에 일종의 필름 2를 형성한다.

섬유 제조의 이러한 방법은 많은 문헌에 발표되었다. 작동 상태와 장치의 상세한 기술은 특히 프랑스공화국 특허 제78,34616호에서 찾아볼 수 있다.

본 발명은 섬유 형성의 특별한 모우드(mode)에 제한된 것이 아니라 기류에 의해 운반되는 섬유로부터 섬유 펠트가 제조되는 모든 기술에 적용된다. 이 원심분리 기술에 의한 섬유 형성의 예는 산업 분야에서 광범위한 중요성을 작기 때문에 선택하였다.

본 타입의 제조에 있어서, 섬유 필름은 섬유화 장치의 기하학적인 이유 때문에 원심분리기 밑에서 수축한다. 섬유를 운반시키는 기류는 나중에 주위 기압과 접촉하여 팽창된다.

기류의 이러한 팽창은 기류의 원형과 무관한 전적으로 일반적인 현상이므로 사용된 섬유 제조방법과도 무관한 것임을 주시해야 한다.

섬유를 운반하는 기류는 하부에 콘베이어 3이 형성되어 있는 후드(hood)4안으로 향한다. 이 후드는 관통된 콘베이어 3의 통로를 제외하고는 기류가 배출되지 않게 하기 위해 측면으로 둘러싸여졌다.

벽(wall)5는 측면으로 기체가 흐르는 채널(channel)이 있다. 이 벽은 제1도에 나타낸 바와같이 가동성일 수 있다. 이러한 벽은 특히 콘베이어로 향하는 그들 통로에 결합체 조성물이 분무되는 경우에, 그들과 부착될 수 있는 어떠한 섬유로부터 계속해서 유리될 수 있는 잇점을 가진다. 분무 장치는 본 도면에는 도시되어 있지 않다.

섬유를 운반하는 기류의 관찰은 기류의 팽창이 상대적으로 서서히 발생됨을 보여준다. 이를 고려하여 보면, 기류는 20°범위의 정점각(apical angle) A를 갖는 원추형 형태를 갖게 된다. 제조되는 펠트는 종종 2m 이상의 폭을 가지며, 기류는 본래 상당히 좁기 때문에 콘베이어의 전폭에 적용될 만큼 충분히 넓은 흐름을 얻기는 불가능하다는 것이 명백하다. 이것을 제1도에 나타냈다.

콘베이어 3의 하부에서, 기체는, 박스 6으로 들어가게 되는데, 이 박스 6은 흡인방법(도시되지 않음)에 의해 콘테이너 4보다 더 낮은 압력을 유지한다.

박스 6은 이 흡인력이 콘베이어 3의 전폭을 횡단하여 발생하도록 되어있으므로 콘테이너 4내에서 바람직하지 않은 난류의 형성을 피할 수 있다. 일정한 범위에 대한 이 균일한 흡인력은 섬유의 균일한 분배를 또한 유리하게 하고, 콘베이어 지역(zone)에 이미 기체의 통과에 대해 더 큰 저항력을 갖는 섬유들이 차 있으므로 부가적인 섬유의 축적을 막을 수 있다.

그러나, 섬유의 존재에 의해 콘베이어 상에 달성되기 쉬운 균형을 기류 보다 훨씬 더 넓은 콘베이어 상에 알맞은 분배를 달성하기에는 불충분하다. 섬유의 퇴적은 콘베이어 중앙에서 더 많다. 왜냐하면, 기류의 직접적인 통로이기 때문이다.

진동 가이드 덕트 8은 섬유의 분배를 향상시키기 위하여 기류의 통로에 배열된다. 기류는 덕트 8에 의해 통과되는데 덕트 8은 그것의 진동으로 기류를 편향시키도록 설계되어 있기 때문에 콘베이어 3의 전폭 상을 지나가게 된다.

가이드 덕트 8은 콘테이너 4의 상부에 위치하는데, 이는 기류에 부여되는 방향에서 변화를 가능한한 작게 하기 위하여 콘베이어로부터 가능한한 먼곳에 두기 위함이다. 또한 기류는 그것의 기하학이 명벽히 정의되어질 때 다시 말해서, 섬유 형성 장치에 가능한한 접근될 때 바람직하게 통로를 지나게 된다.

제2도는 가이드 덕트 8을 좀더 자세하게 나타낸 것으로 본 발명에 따른 배열의 작동 기작이다.

선행기술에서, 특히 미합중국 특허 제 3,134,145호에서 기체 흐름을 위한 가이드 덕트의 운동은 모타(motor) 및 캠(cam)과 한조의 링크(link)를 포함하는 기계적 전달로부터 수득된다.

개선은 한조의 기어(gear)에 의해 형성되는 기작으로 이루어진다고 제안되었으며, 전체의 배열은 덕트의 좀더 보잡한 운동을 제공하는 효과를 갖는다. 이 운동은, 예를들면, 중간 위치에서 보다 말단 위치에서 변위의 속도가 더 크게 됨을 특징으로 한다.

섬유 배분을 위한 장치는 가장 정확하게 조절되어야 한다. 본 발명의 실제 응용의 실시예에서 가이드 덕트의 운동을 규정하는 파라메터에 있어서의 아주 근소한 변화가 분배에 있어서 아주 중요한 변화의 원인이 됨을 볼 수 있다. 공지의 장치에 있어서, 이러한 조절은 제조를 시작하기 전에 운전자에 의해 행해진다. 제조가 이미 시작되었을때의 중간 조정은 전혀 불가능한 것은 아니지만, 곤란하며, 제조 과정을 일시적으로 방해하게 된다. 실제로, 이러한 중간 조정은 분배에 매우 심각한 결점을 발생시킬 경우에만 수행된다.

한편 본 발명에 따라 사용되는 장치는 제조공정을 차단하거나 방해하지 않고 작동조건을 변형할 수 있다. 따라서, 이러한 병형은 요구될때 마다 수행된다. 분포에서 비교적 작은 결점은 보정시킬 수 있으므로, 실질적으로 개선된 품질의 제품을 얻을 수 있다.

제2도에서, 가이드 덕트의 상부는 섬유형성 장치의 방향에 대해 약간 넓어지는 원추형의 끝을 자른것과 같은 코운(cone)형태이다. 폭이 넓어지는 이러한 형태는 원심분리기 1의 측부에 있는 환상의 세장화 장치10으로부터 방사되는 세장화 기체의 통과를 촉진시킨다.

덕트 8은 지주(도시되지 않음)에 고정된 베어링에 박히 두 피보트(pivot)11로 지지된다. 회전축은 덕트 상에 충분히 높은 위치에 위치시켜, 기류에 관해 덕트의 개구 위치가 진동에 의해 단지 약간 변경되도록 한다.

운동은 모타장치에 의해 제공되는데 이는 도면에 나타낸 바와같이 유압잭(hydrauilc jack)9로 이루어진다. 이 동력을 전달하는 배열 방법은 여러 가지로 이용 가능하다. 예를들면, 전기나 전기기계적인 장치는 덕트 8의 진동 운동과 이 운동을 결정하는 파라메터의 변형을 확실하게 하기 위해 제공되어 질수 있다.

이 운동은 잭(jack)9의 로드(rod)16, 아암(arm)14, 링크(link)13, 그리고 덕트 8에 고정 연결된 다른 아암 12로 이루어진 기계적인 전달에 의해 덕트 8에 전달된다.

차축(axle) 15상의 아암 14의 피보트는 고정된 틀에 배열된 베어링에 설치된다(도시되지 않음). 잭 9의 로드 16은 조인트(joint)22에 아암 14에 연결된다.

잭 9는 수직면에서의 회전에서 특정 클리어런스를 허용하는 피보트 27에 의해 틀 26에 고정된다.

링크 13은 아암 12와 14에 변형된 평형사변형 구조를 나타내는형태로서 연결된다. 따라서 이 두 아암은 동일하게 움직인다. 장치의 또 다른 유사한 형태가 본 발명의 범위내에서 명백히 가능할 것이다. 이 특수한 배열은 덕트 8의 위치 결정을 간단하게 하는 잇점을 갖는데 이 결정은 이하에서 볼 수 있는 바와같이 본 발명에 따른 조절 공정에서 특정 역할을 담당한다.

운동 전달을 위한 배열은 그것의 기하학이 정확성을 결정할 수 있는 일련의 조절 방법으로 이루어진다. 이러한 타입의 장치를 위한 이러한 통상적인 방법은 예시되어 있지 않다.

잭 9는 이중 작동(double action)을 갖는다. 따라서 이것은 왕복운동에 적용될 수 있다. 이러한 운동은 또한 잭과 반대되는 두 개의 단일 작동(single action)으로 얻을 수 있으나 이중 작동 잭이 작동의 편리함 때문에 바람직하다.

잭 9의 작동은 17에 나타낸 비례 분배기에 의해 조절되는데 이는 잭으로의 유체의 공급속도를 조절하며, 블록(block)28에 나타낸 바와같이, 압력하에서 유체를 공급하는 유압 중심과 관계된다.

잭 9의 운동과 기계적 전달 구조는 가이드 덕트 8의 진동이 실제적으로 부딪치는 특정 필요성에 응답될 수 있도록 선택된다. 다시말하면, 예를들어, 제1도에 나타낸바와같이, 두 말단 위치에 있는 도관(conduit)의 축으로 이루어지는 각(angle)B에 의한 운동의 한계는 기류가 만약 측벽 5에 부딪치지 않는다면 콘베이어의 전폭에 확장되는 정도의 것이다.

유압잭의 사용은 운동을 조절하는데 매우 용이함을 제공한다. 물론 진폭은 변형될 수 있으며, 말단 위치도 동일한 진폭이 유지되는 동안 변형될 수 있다. 또한 속도도 변화될 수 있다.

잭 9로 전달될 수 있는 운동과 가이드 덕트 8로 전달될 수 있는 운동은 목적하는 계획에 따라 다를 수 있다. 예를들면, 잭은 속도가 복합법칙(complex law)에 따른 한 진동의 과정에서 변하고 속도, 진동수, 진폭 그리고 말단 위치와 같은 운동을 결정하는 여러가지 파라메터내의 변화가 조합될 수 있는 작동 프로그램(operating programme)에 적용될 수 있다.

모든 이러한 변형은 비례 분배기의 적절한 조절에 의해 운동을 방해함없이 수행된다.

유압잭은, 비록 다른 방법들이 상기에서 나타낸 것과 같은 이러한 타입의 다양한 운동을 제공하기 위해 동등하게 사용되어 질 수 있을 지라도, 사용의 유연성과 그것의 견고성 때문에 본 발명에 따른 가장 좋은 방법의 구성 요소가 된다.

그러므로, 본 발명에 사용되는 분배장치는 펠트 제조 과정에서 필수적인 것으로 나타날 수 있을 정도로 분배 모우드에서 빈번한 보정에 융동성있게 적응된다.

사실상, 아무리 주의 하더라도, 콘베이어상의 섬유분산은 많은 챈스 요인의 지배를 받는다. 후드 4내부에 완전히 안정된 기류를 유지시키기는 명백히 힘들 것이다. 섬유를 운반하는 기류 이외에 상당한 유도된 기류가 발생한다. 더우기, 단일 후드는 보통 기류가 각각에 영향을 주는 다수의 섬유 형성 장치를 포함한다. 결과적으로, 콘베이어 밑에 있는 흡인기에도 불구하고 후드 4는 활발한 난류의 시이트이다. 기체 흐름내 불규칙성의 원인이 되는 이러한 요소들 이외에, 어떤 경우에서, 흡인기내의 균일성의 우발적 부족이 기체흐름의 불규칙은 야기시킬 수도 있다.

이러한 이유들로 인해, 실시는 작동과정에서 나타나는 섬유의 횡단분배(transverse distribution)에서 불규칙성을 보이며 비교적 긴 시간동안 유지되므로 더 좋은 균일성을 재달성 하기 위해 가이드 덕트의 작동조건의 변형이 요망된다.

본 발명에 따른 이용의 또 다른 잇점으로, 가이드 덕트를 작동시키는 유압 방법은 자동 조정(automatic control)을 사용할 수 있는 점이다. 사실, 상기에서 언급한 변화들은 우연하게 일어난다. 따라서 보정이 분배내 결점이 발견되는 즉시 이루어져야 하는 것이 가장 바람직하다.

형성된 펠트내의 섬유 분배의 측정은 여러 방법에 의해 수행될 수 있다. 자동 조절에 의해 사용되어지는 방법은 계속적으로 작동되어 제조를 방해하지 않아야 한다.

바람직한 방법의 하나는 방사선 흡수법(absorption of radiation), 특히 엑스선(X-ray) 측정이지만, 기타 방법으로도 동등하게 잘 관찰할 수 있다.

엑스선 흡수법에 의한 측정 방법은 펠트가 두꺼울때 바람직하다. 다시 말하면, 상당한 흡수가 이루어지는 경우에 바람직하다. 매트와 같이 얇아서 흡수성 섬유층이 적은 것에 대한 측정 방법은, 예를들면, 베타방사선법(beta radiation)을 사용하는 것이 바람직하다.

엑스선 흡수법에 의한 펠트상 단위 표면적당 섬유질량의 측정 방법은 본 발명에서는 매우 구체화된 특수사항에 따라 수행된다.

측정에 사용되는 이와같은 장치는 중요한 측정을 제공하기 위해 적절한 제조 라인(line) 위치에 놓여져야 한다.

수용 후드 4를 떠나자마자 형성된 펠트는 때때로 수분에 의해 하중이 가해지며, 특히, 섬유상에 분무된 결합제의 용액으로부터 수분에 의해 하중이 가해진다. 물은 또한 세장화 기체를 냉각시키기 위해 섬유의 통로에 분무될 수 있으며, 이에 의해 섬유가 운반된다. 따라서 엑스선을 강하게 흡수하는 물은 그것이 균일하게 분포되어 있지 않을 경우, 측정 결과를 실절적으로 변형시킬 수 있다. 따라서, 펠트가 수분과 분리된 제조 라인의 한 지점에서 측정을 행하는 것이 유리하다.

따라서, 단위 표면적당 섬유질량의 측정은 결합제 처리가 수행되는 후드의 외측에서 행하는 것이 바람직하다.

만약, 축적된 섬유가 단지 소량의 수분을 함유하고 이 수분이 균일하게 분포되어 있다면, 측정은 섬유가 수용 후드를 떠나자 마자 처리전에 수행될 수 있다.

측정이 결합제 처리 후에 수행되는 경우, 섬유의 분배가 일어나는 위치로 부터 비교적 먼 거리에서 수행될 것이다. 콘베이어 벨트상 섬유의 퇴적과 측정 위치로의 그들의 통과 사이에는 10분 정도가 경과된다. 그러나, 균일성에 있어서 측정된 결점에 따라 분배를 조절하는 장치에서 체계적으로 도입된 이러한 지연은 큰 분리점은 아니다. 실제 적용예에서 보는 바와같이 본 발명에 따른 조절 방법은 상기 지연과 비교하여 비교적 긴 기간에 걸쳐 나타나는 지연을 증거하는 분배에 있어서의 결점을 보정하기 위해 사용될 수 있다. 더우기, 제조 과정에서, 불규칙성은 대개 증가한다. 만약 불규칙성이 나타나자 마자 보정된다면, 편차는 보통 비교적 작은편이 되며 제조를 방해하지 않는다.

측정은 펠트의 전폭상에서 수행되어야만 하므로, 측정 장치는 펠트를 횡단하여 변위될 수 있도록 설계된다.

제3도는 볼 발명에 사용되는 측정 장치의 도면이다.

본 도면에서 펠트 7은 펠트 7의 방향으로 방사되는 방사선 공급원 30을 지지하는 상부 횡단 부분의 페리임(frame)29를 통과한다.

방사 공급원(emitting source)30은 로울러(roller)상에 가동적으로 배치된다. 이것은 프레임내 체인 시스템(도시되지 않음)에 의해 횡단으로 변위가능하다.

하부 횡단부분에 있는 변위 가능 수용체(receiver)31은 방사공급원과 반대 방향에 위치한다. 수용체는 또한 체인 시스템에 의해 공급원과 동일하게 가동된다.

박스 32내 단일 구동(single driving) 장치는 공급원 30 및 수용체 31의 동시 운동을 완벽하게 보증한다.

방사된 방사선을 펠트에 의해 부분적으로 흡수되고 수용체에 도달하는 방사선의 분획을 측정한다.

측정은 장치의 변위동안에 수행되며, 각 측정은 장치가 움직인 펠트의 분획의 폭과 상응한다.

각 측정의 지속기간, 결과적으로는 분획의 폭을 측정하는 지속기간은 이러한 측정으로 이루어지는 용도에 따라 선택될 수 있다.

측정은 중요값을 방해하지 않는 섬유 물질의 불연속 구조가 수득되도록 하는 펠트의 분획의 폭 상에서 수행되어야 한다. 측정이 수행되는 “샘플(sample)”의 최소 폭은 펠트의 단위 표면적당 질량의 함수이다. 펠트가 조밀할수록 샘플의 최소폭은 작아진다.

단위 표면적당 질량의 범위가 1 내지 3㎏/㎡를 가진 펠트에 대하여는 수 ㎜ 내지 수 ㎝의 측정범위이면 충분하다.

사실, 나중에 볼 수 있는 바와같이, 섬유를 분배하는 장치의 조절은 단지 제한된 수의 파라메터로 행해질 수 있다. 따라서, 많은 측정은 이러한 측정의 처리에서 부가적인 가능성을 제공해주는 정도로만 의미가 있다.

제4도는 섬유분배 장치의 관계되는 펠트 형성장치의 조절을 위한 배열을 도식적으로 나타낸 것이다.

본 도면은 섬유 형성을 위한 싱글 장치를 나타낸다. 이러한 타입의 장치는 장치내에 있는 콘베이어 3과 일직선으로 배열된 6 내지 12개의 장치 및 동일 후드 4를 갖는다.

여러 섬유 형성장치로 구성된 장치의 경우에 있어서, 이러한 각각의 장치는 유리하게는 본 발명에 따라 사용되는 타입의 분배장치를 갖추고 있다. 이러한 장치들이 운동은 경우에 따라 동일할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 본 장치는 일반적으로 동일한 진동수의 운동으로 수행되지만 필수적이지는 않으며, 운동이 동시에 일어나도록 할 필요도 없다.

진폭 및 중간 방향은 또한 한 장치로부터 다른 장치까지에 걸쳐 변하도록 조절되어 질 수 있다.

본 발명에 의해 자동조절이 행해질때, 그것은 동일 장치의 하나 또는 그 이상의 기구로 작동될 수 있다.

콘테이너 4를 떠난 펠트 7은 콘베이어 3과 동일한 속도로 움직이는 콘베이어 20에 실리게 된다. 펠트는 결합제를 중합시키기 위해 열풍(hot air)의 순환에 적용되도록 하는 스토브(stove)19를 통과한다.

사용된 조절회로는 다음과 같다.

측정 장치 21은 분석된 “샘플”의 흡수에 상응하는 크기를 전달하여 23으로 나타낸 콤퓨터에 펠트상 본 샘플의 위치를 전달한다.

콤퓨터 23은 또한 블록 24로 나타낸 조절 장치에 의해 분배장치의 작동 정보를 수신한다. 특히, 콤푸터는 가이드 덕트 8의 위치와 관련되는 시그날 수신한다. 이 위치는, 예를들면, 차출 15에 대한 아암 14의 회전운동에 따란 전위차 탐지기(potentionmetic detector) 18(제2도)에 의해 기록된다.

콤퓨터 23은 또한 콘베이어의 속도를 조절하는 조정시스템 25에 의해 펠트 7의 변위 속도와 관련된 정보를 수신할 수 있다.

콤퓨터는 상기 정보와 콤퓨터에 메모리되어 있는 일조의 데이타를 발견되는 편차의 견지에서 비교하고 조절장치 24 및 25로 전달되는 지시를 제공한다. 그 다음에 이러한 장치들은 각각 분배장치의 작동 및 콘베이어의 속도를 변형시킨다.

상기에서 이미 설명한 바와같이, 섬유 분배를 조절하기 위해 이용가능한 파라메터는 극히 소수이다. 콘베이어의 진행속도는 일반적 방법으로 섬유의 단위 표면적당 질량을 변형시킬 수 있지만 횡단 분포를 변형시킬 수는 없다. 섬유 전체량을 정상적으로, 예를들어, 콘베이어의 속도가 일정하게 유지된다는 가정하에 섬유화되는 물질의 량을 조절하므로써 이러한 섬유가 형성되는 순간에 측정한다.

그러나, 펠트의 단위 표면적당 질량의 측정을 위한 본 장치는 상기에서 지적한 바와같이 속도의 자동조절에 대한 방법을 제공한다. 이러한 목적을 위해, 콤퓨터 23은 전펠트상의 단위 표면적당 질량을 측정하기 위해 국부적인 측정을 통합하도록 지시된다. 수득된 결과와 부과값과의 비교는 이 질량이 부과값보다 더 많은지 적은지에 따라 콘베이어의 가속 또는 감속 여부를 명령하게 된다.

이 파라메터는 분배 덕트 8의 작동을 결정하므로, 섬유의 횡단분배는 진동운동의 진동수, 진폭 및 중간 방향에 따라 결정된다.

진동수는 콘베이어 상에서 섬유의 양호한 분배를 얻기 위한 중요한 요소이다. 단위 표면적당 큰질량의 섬유로 된 펠트가 형성될 때, 섬유의 연속적이 퇴적물은 정상적으로 상기에서 설명한 바와같이 정열내 일련의 장치 중 하나의 장치로부터 수득되는 각각이 서로 다르게 첨가된 것이다. 그 경우에 있어서, 진동수는 특정의 비교적 낮은 최소의 역치 이상에는 적은 영향을 미친다. 좀더 경량의 펠트에 대한 진동수의 정확한 조절은 최종품을 위해 훨씬 더 중요성을 갖는다.

진동수는 일반적으로 가동 콘베이어의 전 표면이 섬유 운반 흐름에 의해 효과적으로 커버할 수 있도록 충분해야 한다. 그러나, 여러섬유 형성 장치가 하나의 펠트를 생성하기 위한 작동에 투입되는 경우, 각 흐름이 표면을 완전하게 커버하게 할 필요성은 없다. 모든 장치가 함께 효과적으로 완전한 커버를 가능하게 하는 경우이면 충분하다.

그러나, 지나치게 진동수를 증가시키는 것은 유리하지 않다. 이에 의하여 수득되는 개선은 중요하지 않으며 섬유 필름의 관성에 의해 제한되는 경우도 있다. 일정한 진동수 이상에서는, 기류의 운동은 더 이상 가이드 덕트에 부과된 운동을 따를 수 없다는 것이 밝혀졌다. 그 다음에 섬유분배의 효과적인 조절은 불가능하게 된다.

진동수는, 예를들면, 단위 표면적당 각 질량에 대한 미리 측정한 최적 조건의 함수로서 조절될 수 있다. 진동수 조절은 펠트 전폭상에서 측정된 단위 표면적당 평균질량의 함수로서 콘베이어의 운동속도의 조절과 결합될 수 있다.

가이드 닥트의 운동의 진폭과 중간방향은 섬유의 횡단분배를 직접적으로 결정한다. 통상적인 방법에서 가이드 덕트의 사용은 분리된 단일결과가 상이한 파라메터가 분배에 어떻게 영향을 미치는 가를 보여주도록 한다. 진폭이 일정하게 유지되는 동안 중간 방향에서의 변형은 이 변형과 동일한 방향으로 섬유의 퇴적에서 변위를 초해한다. 측벽의 존재로 인해, 사실상 이 변위는 이 변위가 지시되는 쪽에서 단위 표면적당 섬유질량의 증가를 초래한다. 유사하게, 운동의 진폭의 증가는 중앙을 희생하더라도 콘베이어의 가장자리를 따라 섬유의 퇴적을 역으로 증가시킨다.

측정은 단위 표면적당 섬유질량 상에서 수행하고 특히 콤퓨터에 의한 이들의 처리는 이러한 두 파라메터의 가능한 조절을 최상으로 수득할 수 있도록 하는 목적을 갖는다. 따라서 분배의 모델은 해답이 콤퓨터의 메모리내에 저장되어 있는 전 배열에 상응하도록 작성되어 있다.

분배의 4가지 기본적인 형태들은 구별되어 진다. 이러한 4가지 분배는 제 5a, 5b, 5c, 5d도에 도식적으로 나타냈다. 이러한 도면들은 펠트의 횡단면상 평균값으로부터 단위 표면적당 질량내 편차를 나타낸다. 평균값에 대한 편차는 0이다. 이러한 4가지 형태는 각각, 왼쪽으로 추이된 기류(제5a도), 오른쪽으로 추이된 기류(제5b도), 진동운동의 매우 높은 진폭에서의 기류(제5c도) 및 진동운동의 매우 낮은 진폭에서의 기류(제5d도)에 상응한다.

가이드 덕트의 작동과정 동안 부과되는 보정은 상기한 바와같이 진행되고 평가된 측정과 이들 4가지 모델을 비교함으로서 측정한다.

첫째로, 측정방법은 펠트의 폭내의 동일 지점에서 연속되는 통과에 상응하는 여러 측정들의 수집을 포함한다. 이것으로부터 연역된 평균 값은 고려되는 지역내의 효과적인 분배에 대해 보다 완전하고 정확한 상이된다. 측정은 또한 섹터(sector)로 재편성한 후 평가된다. 섹터의 선택과 이들의 각각의 평가는 수득된 값들이 분배를 나타내게 되고 수행되는 보정이 효과적인 개선을 초래하게 되도록 하는 시험에 의해 측정된다.

이러한 값들의 프로세싱은 또한 이런 조절 시스템을 갖춘 장치의 모든 배치와 규모에 반영하도록 선택된다.

단위 표면당 섬유질량의 재편성 측정의 바람직한 방법인 제6도에 나타나 있다. 이 방법에서, 예를들면, 펠트의 폭 L은 4섹터로 나누어지며, 이는 부분적으로 겹친다. 이러한 4섹터에서 재편성되고 평가된 측정은 중앙부와 비교되는 펠트측면에 상응하는 측정에 지나틴 중요성이 주어지지 않는다는 것을 확실하게 한다.

물론, 프로세싱의 다른 방법도 사용될 수 있다. 각 경우에서 시험은 실제적으로 부딪히는 문제를 해결하기 위해 연구된 방법들의 중요성을 보여준다.

예를들면, 시험은 글래스 울(glass wool)로부터 펠트를 형성하기 위해 파이롯트(pilot) 장치상에서 수행된다. 이 장치는 단지 하나의 섬유형성장치를 포함한다.

섬유 형성 장치 및 가이드 덕트의 배열 및 구동시스템은 제2도에 나타낸 타입이다.

본 장치에서, 펠트의 폭은 2.40m이다. 단위 표면적당 질량은 1㎏/㎡이다.

단지 싱글섬유 형성장치가 사용되므로 수용 콘베이어의 속도는 비교적 낮은 5.25m/분 이다.

수용 채임버(receiving chamber)를 떠난 펠트는 경화처리 장치를 통과한다.

스토브로부터 방출된 펠트는 아메리슘(americium)241을 공급원으로 사용하는 엑스선 흡수 측정장치를 통과한다. 이 가동성 공급원은 32초내에 펠트의 전폭을 통과한다. 64개의 측정은 펠트폭상에서의 각 운동을 포함한다. 값은 그들의 위치와 함께 기록된다.

슬라이딩(sliding) 방법은 엑스선 탐침의 최종 8번 통과상에 정해진다.

값은 제6도에 나타낸 바와같이 4밴드(band), 측 I, II, III 및 IV로 분류된다.

조절은 상기에서 나타낸 방법에 따라 이러한 4밴드에 대해 수득된 평균값을 기준으로 수행한다.

두번의 연속 보정사이에서, 펠트의 형성과 측정사이의 지연을 고려하는 것이 필요하다. 이 경우에서, 지연은 10분이다. 형성된 펠트 상에서 엑스선 탐침의 8회의 연속적 통과에 상응하는 시간과 이어서 8회의 고정된 측정을 수득하기 위해 선행된 보정에 상응하는 시간을 고려하는 것이 필요하다.

상기 시험에서, 보정은 18분 간격으로 체계적으로 수행한다.

제7도는 30㎝폭의 펠트의 측면 스트립(strip)상 섬유 분배의 전개를 나타낸 것이다. 상응하는 값은 총 64개의 측정 량에 달하는 8회 연속 통과의 각각에 대한 8회 측정의 평균 값이다.

그래프는 펠트의 전폭상에서 면적당 평균질량과 비교되는, 고려하의 스트립 밀도에서의 상대 편차를 나타낸 것이다. 보정이 수행되는 순간은 수직 바아(bar)로 나타냈다.

가이드 덕트의 초기운동은 8.7°의 반각(half angle)B와 +0.8°의 수직각을 이루는 중간방향으로 정의되는 진폭에 상응한다. 시험동안 일정한 진동수는 분당 60회 전후 운동이다.

다시말하면, 초기에 첫번 보정전 편차는 +15에서 +7%의 평균 범위이다. 2회 보정후, 이 편차는 5%이하로 급속하게 감소된다. 이후로 상대값은 5%이하로 일정하며 5회 보정후에는 3%이하로 떨어진다.

따라서 수득된 개선은 주목할 만 하다.

선택된 측면 스트립의 면적당 질량이 보정되는 경우, 펠트의 기타 분획상에서 수행되는 유사한 측정도 또한 전체로서의 펠트상에서 편차가 5% 이하의 평균값으로 유지됨을 보여준다. 다시말하면, 바깥쪽 스트립상의 분배를 개선하는데 있어서 성공적으로 수행된 보정은 펠트의 잔류 부분의 분배에 손상을 주지 않는다.

본 발명에 따라 도입된 보정은 본 설명의 서두에서 지적했듯이 극도로 정확한 작동이다. 5번재 보정을 수행한 후 가이드 덕트의 운동의 진폭은 8.14°이며 중간방향은 -0.5°의 수직각을 이룬다. 따라서, 운동에 부과된 보정은 매우 작다.

이러한 변형들은 분배덕트의 파라메터에 대한 분배의 민감도를 나타내며, 만약 수동적으로 수행되고 가이드 덕트를 작동시키는 장치가 이 방법으로 보정될 수 있다면, 동질의 조절에 도달하기 위해서는 어떤 어려움에 직면하게 된다. 이것은 지금까지의 경우와는 다른 것임을 알 수 있다.

제8도는 또한 앞에서와 같은 동일한 장치로 수행한 조절시험을 나타낸 것이다.

이러한 측정들은 펠트 폭을 가로지르는 8개의 분리스트립에 상응한다. 스트림 1, 2, 4, 7, 및 8에 대한 특정은 지적한 방법에 의해서 나타낸다.

이 예는 중요한데, 왜냐하면, 이 경우에 있어서 분배는 본래 특별히 불규칙하기 때문이다. 따라서, 인접한 스트립 1과 2 또는 7과 8은 그 방법과 관련하여 하나는 양성(+)이고 다른 하나는 음성(-)인 편차를 갖는다.

본 경우에서, 단위 면적당 평균질량은 1.3㎏/㎡이다.

운동의 진폭을 제한하는 반각 B는 초기에 12.35°이고 수직으로부터 편향을 초기에 -10.61°이다.

보정은 수직 바아에 의해 시간비로 지시된다.

2회 보정후에, 초기에 최악(스트립 2에 대해 +18%, 스트립 8에 대해 -12%)인 것을 포함한 모든 값에 대한 편차는 +5% 내지 -5% 간격내로 되었음을 주목해야 한다. 후속의 값들은 이 간격내에서 존재한다.

4회 보정에서, 반각 B는 12.72%이고 중간방향은 -10.25%이다. 따라서 제6도의 예에서와 같이, 섬유의 분배의 개선을 초래하는 변량은 극도로 작게 된다.

Claims (12)

1. 섬유를 보유하고 가스를 통과시키게 하는 관통된 콘베이어상으로 기류에 의해 운반되는 섬유를 보내고, 기류가 콘베이어 폭의 방향에서 진동운동으로 콘베이어 위를 휩쓸게 하고, 진동운동, 진동수, 진동형태, 진폭, 중간방향(median direction)의 특징 또는 이들 특징중 적어도 하나가 형성된 펠트상 단위 표면 적당 섬유질량의 측정결과에 따라 작동과정에서 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 섬유 펠트의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 펠트 내의 단위 표면적당 섬유질량을 방사선 흡수법으로 측정하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 진폭과 중간방향이 펠트의 폭을 따라 측정된 단위 표면적당 질량의 국부적인 변량의 함수로서 자동적으로 조절되는 방법.
4. 제3항에 있어서, 진동수와 콘베이어의 속도가 펠트의 전폭상에 걸친 단위 표면적당 섬유질량 측정의 함수로 조정회로에 의해 조절되는 방법.
5. 섬유 펠트의 제조장치에 있어서, 섬유를 수용 후드(4)내로 운반하는 기류를 발생시키는 섬유제조장치, 상기 후드(4)의 벽을 형성하는 기체 투과성 콘베이어(3), 기체를 통과시키고 펠트(7)를 구성하는 섬유를 보유하는 콘베이어(3), 콘베이어의 폭 방향에서 기류에 진동운동을 제공하는 장치, 수용후드(4)를 떠난 펠트를 처리하기 위한 장치(19), 제조된 펠트의 단위 표면적당 섬유질량 측정을 위한 장치(21)을 포함하는 조절장치에 의해 주어지는 지시에 따른 방향, 진동수, 진동형태, 진폭을 즉시 변형할 수 있는 진동운동을 기류에 지공하는 회전가이드 덕트(8)로 구성된 장치와, 측정을 프로세싱(processing)하고 메모리에 기록된 크기로서 상기 프로세싱의 결과들을 비교하여 가이드 덕트(8)에 운동을 전하기 위한 장치(9)를 조정하는 시그날을 제공하는 콤퓨터(23)를 포함하는 섬유 펠트의 제조장치.
6. 제5항에 있어서, 원심분리과정에 의해 제조되고 원심분리기(1)의 주위벽을 따라 흐르는 환상의 기류에 의해 운반되는 섬유가 원심분리기와 인접한 위치에 있는 환형단면의 가이드 덕트(8)를 통과하는 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 가이드 덕트(8)가 비례분배기(17)에 의해 조정되는 이중작동 유압잭(9)을 갖춘 것을 특징으로 한 장치.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 펠트의 단위 표면적당 섬유질량 측정을 위한 기구가 방사선 흡수 측정으로 위한 기구로 된 장치.
9. 제8항에 있어서, 측정기구가 엑스선(X-ray) 흡수를 분석하는 장치(21)로 구성되고, 이 장치는 펠트의 폭의 방향에서 변위 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제9항에 있어서, 펠트의 폭을 따른 단위 표면적당 섬유질양의 측정치가 유압잭(9)의 로드의 진폭과 평균 회유위치를 조정하는 조절회로에 주입되는 장치.
11. 제9항에 있어서, 펠트의 전폭상에 걸친 단위 표면적당 섬유질량의 측정치가 섬유를 수용하는 콘베이어(3)의 속도와 적용가능한 경우, 가이드 덕트(8)의 진동운동의 진동수를 조정하는 조절회로의 주입되는 장치.
12. 제6항, 9항, 10항 및 제11항중 어느 한 항에 있어서, 섬유를 원심분리하기 위한 수개의 장치가 섬유를 수용하기 위한 동일한 콘베이어(3)과 일직선으로 배열되고 각 원심분리 장치는 가이드 덕트(8)와 연결되고 이러한 덕트 중 적어도 하나는 조절되는 장치.

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