NO175465B - Termisk markeringsinnretning for markering av bindemiddelholdige baner av mineralull - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en termisk markeringsinnretning for markering av bindemiddelholdige baner av mineralull.

En slik innretning er for eksempel kjent fra DE-OS 37 13 108. I dette OS beskrives det en innretning som på en bane av mineralull påfører markeringer som strekker seg på tvers av lengderetningen eller produksjonsretningen for banen. For dette formål omfatter innretningen en valse som på sin periferi har oppvarmede bjelker med en form og anordning som tilsvarer de markeringer man ønsker å påføre. Valsen dreier seg med en slik hastighet at de oppvarmede bjelker som er konstruert som markeringsbjelker ruller sin plane overflate som ligger tangensialt an mot aksen i valsen over overflaten av banen av mineralull. De bjelkelignende markeringsstasjoner består av metall og oppvarmes elektrisk til en slik temperatur at det ved kontakt med overflaten av banen av mineralull dannes en flat dekomponeringssone som tilsvarer konturene av markeringsbjeikene og hvori bindemiddelet i mineralullbanen dekomponeres og, ved at de blir misfarvet, danner det optisk synlige markeringsbilde i form av en linje. Hvis lengden av markeringsbjeikene strekker seg over et relativt stort areal av mineralullbanen oppstår det problemer med henblikk på en akkumulering av varmeekspansjon. Av denne grunn er en forskyvning av de bjelkelignende markeringselementer i lengderetning, begrenset. Dette unngår at varmeekspansjonen fra markeringselementene forårsaker at markeringsbjeikene deformeres på grunn av at forskyvningsveien er begrenset slik at det ikke kan oppstå noen utbuling eller lignende og derfor irreulær varmepåvirkning, unøyaktighet eller lignende ved markeringsmønsteret som påføres på banen av mineralull. Markeringsbildet som dannes ved innretningen ifølge DE-OS 37 13 108 representerer en avbrutt linje eller det som kan kalles en stiplet linje. For å danne markeringer forskjellige enn korte aksialparallelle linjer kan en oppvarmingsbjelke med sin markeringsbjelke bøyes for tilpassing av den ønskede markering; i tillegg til for stor penetrering av de (i perifer retning) ytre kanter av markeringsbjeikene inn i overflaten av mineralullbanen og derved lokalisert overheting og uklare konturer på markeringen, kan dette resultere i en for stor strukturell komplisering og behovet for å observere minimale gap, for eksempel mellom bokstavene når det gjelder en innskrift. Mønsteret som er mere komplekse og som inneholder kryssende linjer kan på den annen side, spesielt på grunn av den konsentrerte tilførsel av varme til skjæ-ringspunktene og den resulterende for høye temperatur, resultere i øket varmepåvirkning på bindemiddelet, noe som resulterer i en i det minste delvis uleselig markering på den ene side og det faktum at hele markeringsinnretningen underkastes en konstant mekanisk belastning på grunn av forskjellig varmeutvidelse på den anne side slik at en høy grad at friksjon og nedslitning på delene må tas med på kjøpet.

Det skal i tillegg henvises til følgende kjent teknikk: US-PS 3.269.309 beskriver en fremgangsmåte for preging av et materiale, eventuelt ved hjelp av oppvarmingselementer. Formålet er å legge trykk på et materiale med en valse med en stanse som representerer et billede i relief og stansen oppviser derfor en total omhyllingskurve med irregulær form.

US-PS 4.380.446 beskriver en innpakkingsmaskin for en bane som er betrykket på forhånd og innretningen skal sikre korrekt å registrere sidetetninger ved hjelp av foto-elektriske detektorer.

US-PS 3.961.575 beskriver en trykkemaskin for markering av stive produkter som flasker og der det som trykkemateriale benyttes en film av cellofan som er belagt med varmefølsomt materiale som så presses inn i produktet ved hjelp av en oppvarmet stansedel.

US-PS 3.064.563 beskriver midler for å opprettholde en enhetlig temperatur i elementer av baerertypen som er anordnet mellom en plate og en trykkvalse for å unngå ukontrollert ekspansjon av bærere idet midlene er varm eller kold luft, varmt eller koldt vann eller elektriske oppvarmingsenheter hvis bruk imidlertid ikke er forbundet med selve trykkingen.

US-PS 1.710.340 angår merkejern som foruten til kasser eller bildekk, altså faste, glatte overflater, også kan benyttes på levende kveg. Innretningen har ikke form av noen valse som kan dreies rundt en akse og hører derfor heller ikke til noen imaginær sylinder som er sentrert på valsen.

DE 36 12 858 angår en bane av mineralfibre som oppviser prikkede streker, oppnådd ved føring over banen av en valse med en langstrakt, oppvarmet sone uten at det ikke vises noen detaljer ved valsen.

På basis av den nærmestliggende kjente teknikk, representert ved DE 37 13 108, er foreliggende oppfinnelse basert på å tilveiebringe en innretning som gjør det mulig å påføre relativt komplekse mønstre involvert akkumuleringer av materiale slik som skjæringspunkter på en overflate av mineralullbane uten å forårsake noen utilbørlig overheting.

Dette problem løses ved en teknisk markeringsinnretning for markering av bindemiddelholdige baner av mineralull, omfattende: en valse som kan dreies rundt en akse;

minst et markeringselément, anordnet på valsen, idet hvert markeringselément inkluderer en billedflate og et

antall markeringsseksjoner; og

elektriske elementer for oppvarming av hvert av markeringselementene, der

markeringsseksjonene rager frem fra billedflaten idet markeringsseksjonene er konfigurert i et mønster tilsvarende i det minste en del av et billede som skal markeres på banene, og denne innretning karakteriseres ved at billéd-platen i det vesentlige danner en del av overflaten av en

tenkt sylinder som har en akse sammenfallende med valseaksen, og at det er anordnet en varmeisolerende blokk på valsen, samt festeelementer for glidbar montering av hvert av det minst ene markeringselément på valsen via varmeisoleringsblokken.

På grunn av det faktum at markeringselementene bærer billedplater kan markeringsstasjonene fra hvilke overflaten av billedplatene rager ut med minst 5 mm, er det garantert på den ene side at kun markeringsstasjonene trykkes inn i overflaten av mineralullen uten at billedplatene selv kommer i kontakt med overflaten av banen av mineralull for derved å danne en sone for dekomponering som ville overlappe billedet som trykkes av marker ingsstasj onene. På en annen side kan dette arrangement benytte markeringsstasjoner med skjærende linjer på grunn av at det kun er en indirekte og således enhetlig tilmatning av varmeenergi gjennom billedplaten slik at ingen vesentlig høy temperatur kan inntre på skjærings-punktene .

På grunn av det faktum at omhyllingskurven for overflaten av markeringsstasjonene i tillegg tilsvarer omtrent den ytre overflate av en sirkelsylinder hvis akse faller sammen med aksen for valsen, tillater virkningen av markeringsstasjonene under valseprosessen at man har en enhetlig effekt på overflaten av mineralullen. Dette resulterer i en klart markert mønstring idet dekomponeringssonene klart er adskilt fra soner av ikke-dekomponert bindemiddel på overflaten av mineralullen.

I en foretrukken utførelsesform benyttes det oppvarmingselementer hvis yarmeutgang lokalt og variabelt kan justeres slik at forskjellige mengder varme kan gjøres tilgjengelige på overflaten av billedplaten og også ved markeringsstasjonene som gir den aktuelle markering, slik det med slike varmeelementer er mulig å danne på forhånd bestemte arealer på overflaten av markeringsstasjonene slik at de har en i det minste omtrentlig isoterm karakter- Som et resultat har det i sin tur vært mulig å oppnå et normalt "temperaturmønster" både på billedplaten og også på marker ingsstasj onene som så, ved markeringsprosessen, omdannes til et dekomponerings-mønster for organisk bindemiddel på overflaten av banen av mineralull. Dette åpner et vidt spektrum av muligheter for utførelsesformer av markeringsbilledet som til slutt kommer til syne på mineralullbanen.

Fordi homogeniteten i dekomponeringsmønsteret kan forstyrres ved varmetap fra markeringsstasjonene som er lokalisert i den marginale sone av billedplaten i forhold til markeringsstasjonene som ligger i det mere sentrale areal av billedplaten kan forskjellige nivåer av varmetapet i forskjellige arealer av billedplaten og markeringsstasjonene kompenseres ved komplementær, lavere eller høyere varmeutgang der tapene inntrer for derved å oppnå en grad av homogenitet i dekompo-neringsmønsteret som er spesielt fordelaktig for merkede billeder som har form av inskripsjoner.

Homogeniteten kan også settes i fare hvis materialet akkumuleres ved spesifikke lokaliteter i markeringsstasjonene idet en slik akkumulering så fører til en for stor oppvarming, for eksempel på skjæringspunktet i bokstaver "X" sammenlignet med periferien i bokstaver "X". Her er således tilsvarende mindre varme gjort tilgjengelig under skjæringspunktet "X" og tilsvarende mere gjøres tilgjengelig i periferien av markeringsstasjonen<J>"X" slik at den visuelle kvalitet av dekomponeringsmønsteret øker slik at en for-styrrende mangel på homogenitet i intensiteten av dekomponeringen i stor grad kan unngås.

Videre er det ved hjelp av forholdsreglene som antydet ovenfor også mulig å kompensere for differanser i varme-behovet på grunn av differerende konstruksjon av markeringsstasjonene, for eksempel en markeringsstasjon i form av en "B" sammenlignet med en markeringsstasjon i form av et punktum, fordi med dette arrangement kan mindre varme gjøres tilgjengelig under punktumet enn under "B" slik at et markert billede oppnås med omtrent den samme, med andre ord homogene, intensitet.

For å oppnå et ikke-homogent, markert billede er det, i forskjellige soner av billedplaten mulig selektivt å justere ytterligere eller redusert varmeutgang der tapene inntrer, tap som, særlig når det gjelder billedfremvisninger i en kontrollert situasjon kan gi varierende intensiteter av dekomponering av bindemiddelet i banen av mineralull for derved å gjøre det mulig å fremstille graderte grader av sorthet som, grovt sagt, tilsvarer graden av grått i et sort/hvitt-fotografi. Derfor åpner disse forholdsregler spesielt for muligheten for grafisk konfigurasjon av det markerte billedet.

Ved bruk av varmepatroner som oppvarmingselementer ifølge krav 2 oppnår man den fordel at et vidt spektrum av slike patroner er tilgjengelige kommersielt slik at man ut fra et konstruksjonssynspunkt kun er nødvendig med en boring hvori oppvarmingspatronene kan innføres og festes på hensiktsmessig måte.

Forholdsreglene ifølge krav 2 har den fordel at slike oppvarmingspatroner lett og rimelig kan fremstilles og at de videre er av enkel konstruksjon. Ved å anvende forholdsreglene ifølge krav 2 og 3 blir det mulig å benytte et antall elektriske uavhengige oppvarmingsviklinger inne i opp-varmingspatronen, viklinger som eventuelt separat kan styres fra utsiden slik at man kan oppnå forskjellige nivåer av varmeutgang på forskjellige lokaliteter over oppvarmings-patronen i henhold til den nødvendige mengde varme.

Det er å foretrekke at billedplaten er konstruert slik at den i det minste tilnærmet tilsvarer periferien av en sirkel med sitt sentrum i valsens akse, noe som sikrer at overflaten av markeringsstasjonen kan strekke seg like langt fra overflaten av billedplaten slik at høyden av markeringsstasjonene over den totale overflate på billedplatene kan holdes konstant. En utførelsesform der hvert markeringselément er montert for glideforskyvning på basis-valselegemet gjennom en innskutt varmeisolasjonsblokk gir den fordel at en varmeekspansjon av varmeelementene ikke fører til noen merkbare belastninger slik at det ikke er noen eller i alle fall kun meget små deformeringer av markeringselementene.

Ytterligere fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den vedlagte beskrivelse av et utførelseseksempel og ut fra de ledsagende tegninger der: Figur 1 er et tverrsnitt gjennom et hovedvalselegeme med påmonterte markeringselementer; Figur 2 er et lengder!ss gjennom et markeringselément; Figur 3 viser som eksempel en utførelsesform av et

markeringselément i perpektivriss; og

Figur 4 viser en bane av mineralull med en markert mønster

dannet i markeringsstasjonenene.

Figur 1 viser en valse 1 av en termisk markeringsinnretning der, på et hovedvalselegeme 2 med en i det vesentlige heksagonal basisoverflate, et markeringselément 4 er fiksert på teknisk kjent måte på hver andre store overflate 3 av polygonen.

Detaljene for festing av valsen 1 på en aksling, for festing av markeringselementene 4 på flatene 3 av polygonen og tilførsel av strøm til markeringselementene 4, kan leses fra tegningene. Det henvises derfor direkte til tegningene for ytterligere detaljer.

Bruken av en heksagonal basisoverflate resulterer i en strukturell forenkling fordi markeringselementene 4 lett kan monteres på de store overflater av polygonen fordi denne sistnevnte ikke er krummet. For detaljer når det gjelder monteringen, driften og også heving og senking av en termisk markeringsinnretning, skal det henvises til DE-OS 37 13 108.

Markeringselementene 4 består av en holderprofil 5, en varmeisolasjonsblokk 6 av asbesterstatning og en billedplate 7 som tjener som inskripsjonsstrimmel. Billedplaten 7 består av 2 ved siden av hverandre parallelt forløpende øvre boringer 8 inn i hvilke det innføres varmeelementer 9 som er konstruert som varmepatroner som mates med elektrisk energi via lederen 9a. Videre har billedplaten 7 på hver av sine endeflater 10 to bunnboringer 11 inn i hvilke partielt tverrsbittspolygonale men i dette utførelseseksempel vist triangulære festeelementer 12 i form av lagertapper, bevegelig ført inn. Lagertappene 12 er montert i lagerblokker 13 via et borehull 14 inn i hvilke det er innført en zirconiumoksydkomponent 15 som er konstruert som en lager-bøssing. Bruken av zirconiumoksyd som materiale for konstruk-sjonselementet 15 betyr at kun en liten mengde energi går tapt gjennom komponenten 15 slik at man så og si kan utlukke enhver mulighet for at markeringsbillede ugunstig påvirkes ved varmetap. I den utførelsesf orm som er vist i figur 2 forhindrer på den venstre side av markeringselementet 4, lagertappen 12 sammen med lagerblokken 13 og et anslag 16 som kan være festet på egnet måte, en forskyvning av markeringselementet 4 slik at dette sistnevnte stivt er festet på sin venstre side. På den annen side er den høyre del av markeringselementet 4 konstruert slik at lagertappen 12 med den tverrsnittstriangulært konstruerte del er montert for glidendeforskyvning i lagerbøssingen 15 som er ført inn i lagerblokken 13 når det er termisk ekspansjon av markeringselementet 4, slik at dette sistnevnte glir på kantene 17 av prismen som er lagertappen 12 tilpasset i lagerbøssingen 15. Dette garanterer at det ikke skjer noen deformasjon av billedplatens 7 som tjener som inskripsjonsstrimmel, på grunn av varmevirkninger.

Markeringsstasjonene som vises i figur 5 som i eksempel 3 rager 5 mm ut over overflaten av billedplaten 7 og som danner inskripsjonen av "ISOFEN" består av speilvendte bokstaver og er slik anordnet at omhyllingskurven 18a for overflaten er omtrent den ytre overflate av en ringformet sylinder hvis akse faller sammen med aksen til valsen. I drift befinner markeringsstasjonene 18 seg ved en temperatur som karakte-ristisk ligger rundt 800°C. Denne temperatur er tilstrekkelig til å dekomponere det organiske bindemiddel i en mineralullbane 19 i området for markeringsstasjonene 18, imidlertid kan den benyttede temperatur varieres som en funksjon av markeringshastigheten og kvaliteten eller konsistensen til det organiske bindemiddel. Markeringsstasjonene 18 trekker sin varme energi fra oppvarmingselementene 4 som er konstruert som oppvarmingspatroner.

Basislegemet 2 for valsen som bærer et markeringselément 4 på hver andre store overflate 3 av sin polygon beveges ved hjelp av et drivverk som ikke er vist i tegningene og vinkelhastig-heten for basisvalselegemet 2 er tilpasset matehastigheten for mineralullbanen 19 slik at når trykk legges på og når markeringsstasjonene 18 ruller over overflaten av banen gir regulære dekomponeringssoner 20 i form av speilvendte inskripsjoner "ISOFEN" på banen 19 av mineralull inskripsjoner 21 i form av "ISOFEN". En ytterligere mulig drivan-ordning er en der valsen 1 føres med av den fremover rettede bevegelse til mineralullbanene 19 på grunn av markeringsstasjonene 18 som presser inn i banen 19 av mineralull.

Dekomponeringssonene 20 er styrket med et vist trykk som legges på av valsen 1. Trykket overføres til markeringsstasjonene 18 som oppvarmes til ca. 400° C for å forbedre overføringen av varme mellom de lett varmeledende markeringsstasjoner 18 og bindemidlet i mineralullbanen 19 slik at under den korte kontakttiden mellom markeringsstasjonen 18 med mineralullbanen 19 dannes det en skarpt opplinjet dekomponeringssone 20 med minimal dybdevirkning i form av inskripsjonen 21 "ISOFEN" som dannes i overflaten av mineralullbanen 19. Den skarpe opplinjering av dekomponeringssonen 20 favoriseres ved det faktum at markeringsstasjonene 18 rager ca. 5 mm ut over overflaten av billedplaten 7 slik at man sikrer at kun markeringsstasjonene presses inn i overflaten av mineralullbanen 19 uten billedplaten 7 som tjener som en inskripsjonsbjelke som kommer i kontakt med overflaten av mineralullbanen 19, noe som kunne dekke over inskripsjonen 21 "ISOFEN". På grunn av det faktum at omhyllingskurven for overflaten av markeringsstasjonene 19 i det minste tilsvarer den ytre overflate av en sirkelsylinder hvis akse faller sammen med aksen til valsen 1, gir videre en rulling over overflaten av mineralullbanen 19 en enhetlig påvirkning av markeringsstasjonene 18 på overflaten av mineralullbanen 19 for ytterligere å forbedre klarheten i linjene i dekomponeringssonen 20 på overflaten av mineralullbanen 19.

Ved å benytte markeringsstasjonene 18 som i sin henhet danner et speilbilde av en billedrepresentasjon, er det for eksempel mulig å overføre slike billedmønstre til mineralullbanen 19.

Videre er oppvarmingselementene 9, konstruert som varmepatroner hvis varmeutgang kan varieres via den langstrakte forlengelse av oppvarmingselementene 9 for å kompensere for forskjellige nivåer av varmetap i forskjellige arealer av billedplaten 7 og således ved markeringsstasjonen 18 for derved å gi enten mindre eller mer varmeutgang på disse punkter der varmetap inntrer. Som et resultat dannes det på grunn av den homogene dekomponering av organisk bindemiddel i mineralullbanen 29 homogent merkede billeder, for eksempel inskripasjonen 21 "ISOFEN" i banen 19 av mineralull.

Hvis det imidlertid er ment å oppnå et tilsiktet ikke-homogent markert billede på overflaten av mineralullbanen blir oppvarmingselementene 9 benyttet på en slik måte at varmeutgangen justeres via den langsgående utstrekning slik at ved de ønskede billedarealer av billedplaten 7 mer eller mindre varme energi gjøres tilgjengelig slik at det oppstår forskjellige trinn i graden av dekomponering av det organiske bindemiddel i en bane 19 av mineralull. Disse differerende trinn i graden av dekomponering uttrykkes så i en varierende tilmørkning av dekomponeringssonen 20, heller lik graderingen av gråtoner til en fotografisk sort/hvitt-film, slik at det dannes et markert billede av graderte arealer av mørkhet på. mineralullbanen. Det er sålede mulig å oppnå et komplekst markert billede med en viss billedeffekt.

Mineralullbanen 19 er fortrinnsvis av den type som er beskrevet i DE-OS 37 13 108. Den kan også ha ytterligere markerte billeder 22 som fremstilles ved hjelp av en annen termisk markeringsinnretning. Man kan således anta at utførelseseksemplet henviser en uforet mineralullbane 19 med en bredde på 1200 mm, en nominell tykkelse på 100 mm og en lengde på 6 meter. Rådensiteten kan antas å være mellom 10 og 30 kg/m<?>og spesielt mellom 14 og 25 kg/m<5>og at den i det aktuelle eksempel er ca. 18 kg/m? . Mulige bindemidler er spesielt fenolharpiks i en mengde av 6-7 vekt-# tørt bindemiddel i produktet men i utførelseseksemplet antas bindemiddelinnholdet, uttrykt som fenolharpiks, antatt å være 6,6 vekt-# på tørr basis.

Når det gjelder egenskapene og den mulige bruk av en slik mineralullbane 19 og med henblikk på andre detaljer skal det henvises til DE-PS 36 12 858 i sin helhet.

Claims (8)

1. Termisk markeringsinnretning for markering av bindemiddelholdige baner (19) av mineralull omfattende: en valse (1) som kan dreies rundt en akse; minst et markeringselément (4), anordnet på valsen, idet hvert markeringselément (4) inkluderer en billedflate (7) og et antall markeringsseksjoner (18); og elektriske elementer (9) for oppvarming av hvert av markeringselementene (4), der markeringsseksjonene (18) rager frem fra billedflaten (7) idet markeringsseksjonene er konfigurert i et mønster tilsvarende i det minste en del av et billede som skal markeres på banene,karakterisert vedat billedflaten (7) i det vesentlige danner en del av overflaten av en tenkt sylinder som har en akse sammenfallende med valseaksen, og at det er anordnet en varmeisolerende blokk (6) på valsen (1), samt festeelementer for glidbar montering av hvert av det minst ene markeringselément (4) på valsen (1) via varmeisoleringsblokken (6).

2. Innretning ifølge krav 1,karakterisertved at de elektriske oppvarmingselementer er oppvarmingspatroner omfattende varmeviklinger hvis tykkelse og varme-ytelse varieres i lengderetning.

3. Innretning ifølge kravene 1 og 2,karakterisertved at det er tilveiebragt oppvarmingselementer (9) for hvert individuelle markeringselément (4) eller grupper derav.

4. Innretning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat valsen (1) har form av en sylindrisk polygon med et antall overflater (3) som i antall tilsvarer et multiplum av antallet av markeringselementene (4).

5. Innretning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat valsen (1) er en del av et dreibart montert totalt markeringssystem med et antall markerte bilder anordnet langs linjene av et revolverhode.

6. Innretning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat valsen (1) er synkronisert med en ytterligere markeringsinnretning på en slik måte at det dannes sammenfallende markerte billeder.

7 . Innretning ifølge krav 6,karakterisertved at valsen (1) justeres ved hjelp av en spesiell korreksjonsanordning i markeringsretningen slik at posisjonen av et markert bilde som dannes kan ligge innenfor et ytterligere synkront forløpende ytterligere markert billede.

8. Innretning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat festeelementene i det minste delvis foreligger i form av en polygon sylinder og at de isolerende innretninger omfatter bøssinger av zirkoniumoksyd, samt midler for oppvarming av hvert markeringselément (4).