NO146380B - Fremgangsmaate for regulering av hastigheten av et samlebaand ved fremstilling av mineralull samt anordning for utoevelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte for regulering av hastigheten av et samlebånd ved fremstilling av mineralull, i den hensikt å tilveiebringe i det minste tilnærmelsesvis konstant overflatevekt av den på samlebåndet avlagrede matte av mineralull, samt en anordning for utovelse av denne fremgangsmåte .

Mineralull fremstilles som kjent ved såkalt spinning av en mineralsmelte. Utgangsmaterial'et er vanligvis forskjellige slag av sten, men også andre råmaterialer, f.eks. slagg, sand eller skrapglass kan forekomme for formålet. Ofte tilsetter man forskjellige ytterligere bestanddeler for å gi den fremstilte mineralull spesielle egenskaper, og disse tilsetninger kan da tilsettes f.eks. i form av en dusj til den spunne mineralull, for eller efter at denne er avlagret på samlebåndet. Blant disse materi-aler kan som eksempel nevnes olje for å binde stov og mikropar-tikler samt et piastbindemiddel for å binde sammen den spunne mineralull i de enkelte fibres krysningspunkter.

Smeiten avgår til et spinneaggregat, som i de fleste tilfeller inneholder hurtig roterende organer, fra hvilke smeiten i form av fine tråder slynges ut i form av ennu ikke storknede fibre,

som ved storkningen danner mineralullen. Blant de beste aggregat-er for spinning av mineralull regnes de som inneholder roterende valser. Vanligvis består disse spinneaggregater av flere i rekke efter hverandre anordnede valser, slik at mineralulldannende smelte sendes ut over den forste, langsommest roterende valse,

de fra denne utslyngede fragmenter av smeiten oppfanges av neste, hurtigere roterende valse, og de fra denne utslyngede fragmenter oppfanges av en tredje, enda hurtigere roterende valse og så videre.

Uavhengig av på hvilken måte smeiten fibreres, oppsamles imidlertid de endelige fibre stadig på et vandrende samlebånd, vanligvis i form av et endelost, perforert bånd, dit de blåses ved hjelp av en gass, f.eks. luft, som fanger opp fibrene, når disse forlater spinneaggregatet. Gassen resp. luften tjener da dels som kjole-middel for å innlede eller bevirke storkning av fibrene, dels også som transportmiddel.

For at man skal få et produkt av hby klasse og for at man skal oppnå optimal fremstillingsokonomi, er det selvsagt av den stor-ste betydning at vekten pr. overflateenhet, nedenfor benevnt "overflatevekten", av den dannede og på samlebåndet avlagrede matte av mineralull er konstant langs hele sin lengde. Erfaring har imidlertid vist at det er vanskelig å opprettholde konstant overflatevekt i mattens lengderetning, på grunn av forskjellige komplikasjonsmomenter. Alt efter satsingen til den ovn, i hvilken mineralsmelten tilberedes, kan denne få forskjellig viskositet i forbindelse med forskjellig smeltehastighet og smeltetem-peratur eller overtemperatur over smeltetemperaturen. Mer tynt-flytende mineralsmelte avgår derved vanligvis i stbrre mengde enn en mer tyktflytende smelte. Det trykk som foreligger i ovnen ovenfor forekommende materiale i smeltet form, kan variere og påvirke utsendelseshastigheten. Likeså kan utrenningsåpning-en fra ovnen i stbrre eller mindre omfang blokeres, f.eks. av usmeltede granuler.

Det må anses som mindre realistisk på en tilfredsstillende måte

å forsoke å påvirke forlopet i ovnen for tilveiebringelse av konstant overflatevekt av den fremstilte og på samlebåndet avlagrede mineralullmatte, blant annet på grunn av den eftersleping i reguleringen, som er en uunngåelig folge av det i ovnens indre foreliggende materiales store varmekapasitet. Man er derfor i praksis henvist til å kompensere for bket tilfbrsel av mineralsmelte ved okning av samlebåndets fremforingshastighet resp.

for redusert tilfbrsel av mineralsmelte ved reduksjon av samlebåndets fremforingshastighet. Man har også forsbkt å finne lbs-ninger på det problem som derved oppstår.

I forbindelse med tilblivelsen av foreliggende oppfinnelse har man således forsbkt en metode, som består i at man har målt den effekt som medgår for drift av spinneaggregatet, idet storre mengde mineralulldannende smelte krever storre effekt og omvendt. Effektvariasjonen er forst og fremst avhengig av to faktorer, nem-lig for det forste arbeidet med akselerering av den påsproytede mineralulldannende smelte, slik at denne bringes til å folge med spinnehjulets resp. spinnehjulenes hurtige overflatebevegelse,

og for det andre arbeidet med finfordelingen av mineralsmelten under dennes fibrering. Man har derfor antatt at man ved hjelp av en av effekten avhengig variabel skulle kunne regulere samlebåndets fremforingshastighet slik at konstant eller i det minste tilnærmelsesvis konstant overflatevekt ville fås av den matte som samles på samlebåndet.

Anordninger av dette slag har imidlertid ved de forsok som ligger til grunn for foreliggende oppfinnelse, ikke virket slik som man skulle ha kunnet vente seg. Grunnen til dette har ved undersøk-elser vist seg å være, at noen entydig sammenheng ikke foreligger mellom dannet fibermengde og effektbehovet under spinning-en. En lavviskos og således lett-fibrert mineralsmelte kan gi storre mengde fibre til tross for lavt effektuttak for drift av spinneaggregatet. En mindre vekt fiberdannende mineralsmelte, bestående av en hoyviskos mineralmasse, kan derimot medfore storre effektbehov for å holde spinneaggregatet i virksomhet, til tross for at den dannede fibermengde er liten.

Et andre forsok er også gjort under de undersokelser, som ligger til grunn for foreliggende oppfinnelse, idet hele smelteanlegget er blitt opplagret på et eftergivende og vektavsbkende underlag, slik at man får en indikasjon av anleggets vekt inklusive det i dette foreliggende, usmeltede eller smeltede materiale. Det viser seg i praksis at dette materiale representerer en så stor an-del av totalvekten at man får en fullt tilfredsstillende indikasjon av variasjoner i vekten. Forandringer i smelteanleggets vekt inklusive vekten av det i dette foreliggende materiale ville derfor, har man forestilt seg, kunne anvendes for regulering av båndhastigheten, slik at ved hurtige forandringer, tilsvarende hoyere smeltehastighet, ville båndets fremforingshastighet også kunne okes til hoyere verdi, og ved mindre forandringer, tilsvarende lavere smeltehastighet, ville båndets hastighet være lavere. Heller ikke en slik anordning har imidlertid virket tilfredsstillende. De undersokelser som ligger til grunn for foreliggende oppfinnelse, har også vist hva grunnen til dette er: Grunnen er variasjoner av ikke lett kontrollerbar natur ivspinneaggregatets virkningsgrad. En stor smeltestrom, som indikeres ved hurtig vektreduksjon av smelteanleggets totalvekt, burde, ifolge disse beregninger, gi hoyere mengde nedlagte fibre pr. tidsenhet på båndet og burde derfor foranledige at båndet frem-fores med hoyere hastighet, for at overflatevekten skal holdes konstant. Men i praksis har det vist seg at smeltens fysiske egenskaper er sterkt variable, sannsynligvis på grunn av at in-homogeniteter foreligger i matningsmaterialet til ovnen, slik at stundom en hoy mengde smelte i spinneaggregatet på grunn av ueg-nede fysiske egenskaper i smeltens materiale kan gi en mindre mengde fibre og omvendt.

Ingen av de to fremgangsmåter resp. ingen av de to anordninger for utovelse av fremgangsmåtene, har derfor virket tilfredsstillende. Foreliggende oppfinnelse er imidlertid basert på en iakt-tagelse, som forst og fremst kan virke temmelig forbloffende. Man har således funnet at det er ikke kontrollerbare variasjoner i bl.a. smeltens viskositet, som forer til de foran nevnte feil-funksjoner, men at eiendommelig nok, de variasjoner som ved den forstnevnte fremgangsmåte forer til en altfor stor mengde på båndet pr. overflateenhet nedfelte fibre, i stedet ved anvendelse av den andre fremgangsmåte forer til en for liten mengde, på båndet pr. overflateenhet nedfelte fibre og omvendt.

Oppfinnelsen baserer seg således på iakttagelsen av dette sær-egne fenomen.

Oppfinnelsen vedrbrer således en fremgangsmåte for regulering av hastigheten av et samlebånd ved fremstilling av mineralull ved hjelp av et spinneaggregat, forsynt med roterende fibreringshjul, drevet av minst en motor, til hvilke hjul mineralsmelte tilfores for fibrering.

Ifolge oppfinnelsen måles den effekt som kreves for å holde spinneaggregatet i bevegelse, likesom forandringene i spinnean-leggets totale vekt samt i dette foreliggende materiale, og de to indikasjoner tilfores sammen et reguleringsorgan for bestemmelse av samlebåndets hastighet.

Oppfinnelsen vedrorer også en anordning for utovelse av den foran nevnte fremgangsmåte.

Ifolge denne del av oppfinnelsen er et måleinstrument anordnet

for å måle den i hvert enkelt tilfelle av spinneaggregatet opptatte effekt, og en vektanordning er anordnet for å angi foran-dringen i smelteanleggets totalvekt samt i dette foreliggende materiale. De to indikasjoner tilfores over ledninger et således beskaffent reguleringsorgan for samlebåndets hastighet, at denne forandres for kompensasjon av variasjoner i vekten av den pr. tidsenhet til samlebåndet tilforte smelte mineralfibermasse for tilveiebringelse av konstant overflatevekt av den på samlebåndet dannede matte av mineralfibre.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nærmere nedenfor i forbindelse med et på tegningen vist utforelseseksempel, men det er underfor-stått at oppfinnelsen ikke er begrenset til dette spesielle utforelseseksempel, idet mange forskjellige modifikasjoner kan forekomme innenfor oppfinnelsens ramme.

På tegningene viser således fig. 1 i sterkt skjematisert form

og med utelatelse av slike deler, som ikke har avgjorende betydning for oppfinnelsen, en anordning for dens utovelse.

Fig. 2 viser et såkalt perspektivnomogram for nærmere forklaring av oppfinnelsen.

Fra en ovn 10 sproytes en strom 11 av smelte ut mot spinneaggregatet, hvilket i dette tilfelle vises i form av et enkelt spinnehjul 12. I realiteten anvendes selvsagt en rekke av flere spinnehjul, men anordningen av disse er velkjent for fagmannen,

og den skulle av den grunn ikke behove nærmere forklaring i nær-værende sammenheng. En vifte 13 er anordnet for å suge en strom 14 av luft mot spinneaggregatet, også på i og for seg kjent måte, slik at de ved sentrifugalkraft fra spinneaggregatet 12 utslyngede fibre 15 kastes mot det endelose, kontinuerlig lopen-de samlebånd 16, som drives i retningen av pilene 17 over lede-

hjul 18, 18', 18" og 19, av hvilke ett, f.eks. hjulet 19, over en kraftoverfbring 20 drives av en motor 21.

Spinneaggregatet 12 drives av en andre motor 22 over en kraft-overf bring 23. Smelteanlegget 10 er således elastisk ettergiv-ende opplagret at man ved bevegelser i den elastiske opplagring kan avlese smelteanleggets 10 totale vekt inklusive den deri foreliggende materialmengde. Den elastiske opplagring er skjema-tisk angitt i form av trykkgivere 23', 23", på hvilke smelteanleggets 10 stbtte 24', 24" hviler. Trykkgiverne 23', 23" hviler i sin tur på bærekonstruksjonen 25. Trykkgiverne 23', 23" er koblet til en signalbehandlingsenhet 26 for å angi den kraft som påvirker trykkgiverne 23', 23" samt forandringene i denne kraft. Motoren 22 får strom over et andre instrument 27, som i en eller annen form angir den effekt, som i hvert enkelt byeblikk opptas av motoren 22.

Fra de to avlesningsinstrumenter 26 og 27, av hvilke instrumentet 26 således angir vekten av smelteanlegget samt i dette foreliggende materiale, og instrumentet 27 angir den av motoren 22 for drift av spinneaggregatet 12 anvendte effekt, f.eks. i form av den strom som gjennom en faseledning i et trefasenett går til motoren 22, går ledninger 28 resp. 29 til en regulator 30, som f.eks. ved tyristorstyring regulerer den strom, som over en led-ning 31 styrer motoren 21 avhengig av indikasjonen i ledningen 28 såvel som av indikasjonen i ledningen 29.

Hvis nu signalet fra signalbehandlingsenheten 26 skulle angi at totalvekten av smelteanlegget 10 i et visst kort tidsintervall minsker mer enn i det nærmest foregående tidsintervall, så innebærer dette at mer smelte 11 er blitt avgitt til spinneaggregatet 12. Hvis noen forandring i effektbehovet for spinneaggregatets

12 motor 22 ikke har funnet sted mellom de to tidsintervaller,

så skal fblgelig motorens 21 turtall bkes, slik at samlebåndet

16 lbper fortere. Har derimot mellom de to tidsintervaller også spinneaggregatets 12 effektbehov tiltatt, så skal bkningen i motorens 21 turtall bli ennu stbrre. Og har mellom de to nevnte, korte tidsintervaller spinneaggregatets 12 effektbehov i stedet minsket, så skal bkningen i motorens turtall i avhengighet av stbrrelsen av de foreliggende indikasjoner enten ikke bli så stor

eller helt utebli eller endres i en turtallreduksjon.

Disse forhold anskueliggjøres nærmere ved perspektivdiagrammet

i fig. 2, som på vanlig måte er tredimensjonalt og inneholder de tre koordinatakser X, Y og 2. X-aksen representerer spinneaggregatets effektbehov. Y-aksen representerer ikke i og for seg smelteanleggets totalvekt men bare den iakttatte forandring i denne totalvekt. Z-aksen representerer den båndhastighet som kreves for å opprettholde konstant overflatevekt av den på samlebåndet avlagrede mineralullmatte. Origo for de tre akser bestem-mes empirisk med veiledning av de tre variablers middelverdier i lopet av en gitt tid, nærmest for reguleringsforlopets innled-ning.

Betingelsen for konstant overflatevekt oppfylles nu, hvis an-legget arbeider på et sted innenfor det plan som begrenses av punktene A, B, C og D. I diagrammet har man lagt inn linjene A-D, a^-d^, a2~d2, a^-d^/ a4-d4°9 B-C, hvilke samtlige ligger

i planet A-B-C-D. Disse linjer angir hvorledes den efter Z-aksen avsatte båndhastighet endres eller med andre ord hvorledes motorens 21 turtall endres når spinneaggregatets effektbehov endres. På tilsvarende måte gjenfinner man i nomogrammet ifolge fig. 2 linjene A-B, a^-b^, a^-b^, a^-b^, ag-bg og D-C, hvilke angir endringen av båndhastigheten eller motorens 21 turtall langs Z-aksen, for det tilfelle at ingen forandringer skjer i den hastighet, med hvilken smelteanleggets vekt reduseres.

De to nu nevnte tilfeller er selvsagt å betrakte som spesial-tilfeller, hvor bare den ene eller den andre av de av indikasjon-ene fra instrumentene 26 resp. 27 stammende variasjoner faktisk er underkastet en variasjon. Som regel turde imidlertid begge indikasjoner være underkastet samtidig variasjon, og man kommer da frem til en i praksis uendelig mengde funksjonskurver i nomogrammet, hvilke imidlertid bor ligge innenfor flaten A-B-C-D. Noen slike kombinasjonskurver vises med prikkede linjer.

Noen eksakt romgeometrisk formel kan ikke gis for flaten ABCD,

da denne er dels avhengig av type smelte, dels også type spinneaggregat. Noen vanskelighet eksperimentelt å utlede denne flates formel, efterat oppfinnelsens generelle prinsipp på foran

angitte rnåte er klarlagt, foreligger imidlertid ikke for den kyndige fagmann. I sin generelle form kan imidlertid romflaten skiver som

"hvilket med andre ord innebærer at verdien efter Z-aksen dels skal være avhengig av verdien langs X-aksen, dels av verdien langs Y-aksen og endelig dels av en mer eller mindre komplisert funksjon av de to verdier efter x-aksen og Y-aksen.

Efterat man en gang har fastslått flatens form med veiledning av type smelte og type spinneaggregat, får man ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen en særdeles god regulering, som gir en praktisk talt helt konstant overflatevekt av den fremstilte mineralullmatte. Overflatevektens konstanthet er langt mer overlegen den som man fikk da man i eksperimentell hensikt anvendte bare den ene eller bare den andre av de to innledningsvis omtalte fremgangsmåter.

Matten på samlebåndet, hvilken i fig. 1 er betegnet med henvis-ningstallet 32, befinner seg under hele fremstillingen innenfor e beskyttende kappe 33, som også tjener til å lede sugevirk-ningen fra viften 13. Matten fores derefter vanligvis ved ut-lopet fra beskyttelseskappen 33 under en utjevnings- eller glattingsvalse 34, hvorpå matten forlater spinneaggregatet i retning av pilen 35 på en hensiktsmessig transportanordning, f.eks. et ytterligere bånd 36 for fortsatt bearbeidelse på en eller annen i og for seg kjent måte, som ikke utgjor noen del av foreliggende oppfinnelse.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for regulering av et samlebånds (16) hastighet ved fremstilling av mineralull (32) ved hjelp av et spinneaggregat (12), til hvilket mineralsmelte (11) tilføres for fibrering (15), karakterisert ved at den effekt som kreves for å holde spinneaggregatet (12) i bevegelse måles, likesom den totale vekt av spinneaggregatet (12) samt i dette opptatt mineralsmelte, og at de to indikasjoner sammen tilføres et reguleringsorgan (30) for bestemmelse av samlebåndets (16) hastighet.

2. Anordning for regulering av et samlebånds (16) hastighet ved fremstilling av mineralull (32) ved hjelp av et spinneaggregat (12), til hvilket mineralsmelte (11) tilføres for fibrering (15), karakterisert ved at et måleinstrument (27) er anordnet for å måle den i hvert enkelt tilfelle av spinneaggregatet (12) opptatte effekt, og at en vektanordning (26) er anordnet for å angi den totale vekt av spinneaggregatet samt av på dette båret mineralulldannende smelte, idet de to indikasjoner tilføres over foreliggende ledninger (28, 29) et således beskaffent reguleringsorgan (30) for samlebåndets (16) hastighet, at denne etterreguleres for kompensasjon av variasjoner i vekten av den til samlebåndet (16) tilførte smeltede mineralfibermasse for tilveiebringelse av konstant overflatevekt av den på samlebåndet (16) foreliggende matte (32) av mineralfibre.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at det effektmålende måleinstrument (27) er anordnet i tilledningene til en for drift av spinneaggregatet (12) særskilt anordnet elektrisk motor (22).