NO179471B - Fremgangsmåte og system for fremstilling av blokklegemer fra löst materiale slik som torv - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et system for fremstilling av substratblokker fra et løst materiale, slik som torv, omfattende et sugekammer og en sugekilde forbundet med dette, hvilket sugekammer kommuniserer med et materialinntakssystem gjennom en silstruktur som danner et veggparti av et formingskammer i hvilket det innsugde materialet pakkes mot silstrukturen for slik å danne et kompakt materiallegeme, og innretninger for å slippe ut de tilformede materiallegemer fra formingskammeret, samt en fremgangsmåte ved bruk av dette system.

Slike blokker kan fremstilles ved ekstrudering av en substratstreng som innføres i et omhyllingsrør og kappes i stykker av egnet lengde, og det er vanlig praksis at de sylindriske blokker fremstilt på denne måte blir montert i f.eks. et vakuumformet avleggerbeger av tynn plast, anordnet med lommer for opptak av blokkene, vanligvis med blokkene noe oppadstående fra den øvre side av begeret. Når de unge planter har vokst til en viss utstrekning overføres substrat-blokkene til plantepotter som har et stort substratvolum, og omhyllingsmaterialet blir gradvis dekomponert, slik at planten deretter kan vokse fritt med sine røtter ut i plantepotten.

Det er allerede kjent at for fremstilling av substratblokker er det mulig å bruke maskiner som drives stort sett på samme måte som sigarettmaskiner, men som tilsvarende også er svært kostbare, hvorfor de er fullstendig utenfor rekkevidde for selv svært store gartneriforetak eller for kun middelsstore spesialfabrikker for fremstilling av slike blokker. Det foreligger et uttrykt behov for billigere maskiner for bruk i middelsstore foretak, og her har det vært vanlig å bruke et maskineri som drives ved å trykke substratmaterialet aksielt inn i et omhyllingsrør ved hjelp av enten en transportskrue eller et kompakteringsstempel.

Rent grunnleggende er dette en enkel teknikk, som kan utnyttes med forholdsvis svært enkle midler, men på den ene side er maskineriet likevel forholdsvis kostbart, og på den annen side er det godt kjent for fagmannen at det er betraktelig driftsvanskeligheter med disse maskiner, fordi frempressingen og kompakteringen av et løst torvlignende materiale gir opphav til store problemer på grunn av materialets grove fibrøse karakter. Med bruken av både et stempel og en skrue er det ofte driftsforstyrrelser og stopp, og de billigere, men likevel fortsatt temmelig kostbare maskiner i denne gruppe, er således svært pro-blematiske på grunn av det grove og til tider svært grove struktur av substratet.

I forbindelse med den foreliggende oppfinnelse er det erkjent at det er mulig å utføre en operasjonsmessig mye sikrere sammenstuing av substratmaterialet i omslutningsrøret ved bruk av svært enkle midler, dvs. ved å bruke suging isteden-for pressing. Det er allerede kjent innenfor faget, se US-A-4674966, å danne fiberputer ved hjelp av formingshulrom som har en nedre sil-side, gjennom hvilken luft blir sugd for slik å pakke fibermaterialet levert ovenfra gjennom en kanal, ned mot silen, fast mot silen, hvorved en kompakt pute av en viss tykkelse kan bygges opp. Etterhvert som tykkelsen øker, vil imidlertid det pakkede materialet stadig mer blokkere sugeluft-strømmen gjennom silen, slik at luftstrømmen forholdsvis hurtig vil bli for svak til å frembringe noen videre pakkevirkning av materialet såvel som noen ytterligere effekt med hensyn til et sug som transporterer materialet mot silens bunn. Således, mens flate "puter" vil være pro-duserbare ville denne teknikk være utilstrekkelig for fremstilling av kompakte blokkelementer av betraktelig tykkelse.

I forbindelse med oppfinnelsen har det imidlertid blitt funnet mulig å modifisere den sugedannende teknikk til å passe det foreliggende formål, dvs. i å omarrangere formingskammeret slik at dets silvegg er av en rørform, plassert i forlengelsen av et sugerør for å transportere nytt materiale aksielt inn i silrøret.

Når den distale ende av silrøret lukkes vil luften bli sugd inn gjennom sugerøret og ut gjennom den rørformede silvegg, først over hele dets lengde, og det innstrømmende materialet, på grunn av dets treghet vil søke mot den lukkede ende, hvor det vil pakke seg mot denne ende og mot rørveggen rundt det. Når formingsrøret ikke er for bredt, dannes en virkelig materialkake og når suget fortsetter gjennom resten av røret vil kaken øke i tykkelse og gradvis - og hurtig - vokse aksielt inn i et blokkelement på innsiden av røret. Blokkele-mentet kan fjernes på enhver egnet måte, fortrinnsvis i direkte nedstrøms kontinuitet med formingsrøret, hvoretter prosessen kan gå videre, intermitterende eller kontinuerlig. Ved å påsette sug er det mulig å levere materialet fra en kilde med løst materiale gjennom et rør eller slange som kan ha en betydelig lengde.

På denne bakgrunn vedrører oppfinnelsen nærmere bestemt et system som angitt i ingressen til krav 1, og dens kjenne-tegnende trekk er angitt i karakteristikken i dette krav.

Det er vanlig at de omtalte substratblokker er innhyllet i et papirrør eller lignende materiale. Det materialet som vanligvis foretrekkes er et stort sett luftpermiabelt papir, og følgelig for en foretrukken utførelse av oppfinnelsen har det vært funnet mulig å bruke dette materialet på den måte at en bane av dette fortløpende innføres i sugerøret, gjennom en omkretsmessig spalt, og føres slik at det danner en foringsslange i enden av sugerøret som vender mot formingskammeret. I drift beveges foringsslangen sammen med blokkmaterialet utlevert fra formingsrøret, som dermed stabilt forer selv dette rør; imidlertid ettersom materialet luftpermeabelt vil det ikke bevirke noen merkbar barriere mot luften når den suges ut gjennom veggen av de perforerte formingsrør, så det er virkelig godt egnet for nettopp å delta ved den fortløp-ende produksjon av blokkmaterialet.

Når blokkmaterialet er blitt bygd opp i sugesonen kan det fylte papirrør bli videre fremført med mekaniske midler, hvorved blokker av egnet lengde fortløpende kan kappes fra den fremførte materialstreng, og disse blokker kan deretter overføres for automatisk montasje i mottagerenheter slik som avleggerbegre.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i nærmere detalj med henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk perspektivriss av et system i

samsvar med oppfinnelsen,

fig. 2 viser et sideriss av denne,

fig. 3 viser et enderiss av en papirinnløpsstasjon, og fig. 4 viser et enderiss av et sugekammer i systemet.

På høyre side i fig. 1 er det vist en mengde med torv 2 levert på et transportbelte 4 fremover mot enden av en sugetrakt 6 som stikker ut fra et transportørrør 8, eventuelt på en i tverretningen bevegelig måte, slik at med styreinn-retninger (ikke vist) kan den forskyves for fortløpende bortsuging av den ankommende torv ved virkningen av en sugevifte 10 forbundet med røret 8 lenger fremfor den.

Det er ikke avgjørende hvordan torven leveres til sugerøret 8, bare det er innrettet for en fortrinnsvis kontinuerlig innsugning.

Røret forløper videre gjennom en brettesone 12, i hvilken en luftgjennomtrengelig papirstrimmel 14 levert fra en lagerspo-le 16 suksessivt hylles omkring røret og kontinuerlig inn i røret gjennom en smal ringformet spalt 18 for slik å danne en indre foringsslange i det videre utstikkende rør, betegnet 20. I en limestasjon 22 påføres lim til et skjøtende kantområde av denne slange, og limet herdes med slangen som passerer gjennom en oppvarmingsstasjon 24, slik at papirhanen deretter stabiliseres i sin slangeform for videre fremføring inne i røret 20.

Innføringen av papirhanen 14 er også illustrert i fig. 3, der det er vist at rørene 28 møter for slik å danne den ringformede spalt 18, idet holdeinnretninger 26 er anordnet for gjensidig sentrert feste av rørene i dette området.

Deretter fortsetter røret 20 videre inn i et sugekammer 28 utformet som et sylindrisk hus bestående av to innbyrdes skillbare halvdeler med en ytre kappe 30 og et indre rør eller halv rørkappe 32, der disse kapper 32 i den skjøtte tilstand av to halvdeler danner et perforert formingsrør 34 som stikker ut som en forlengelse av røret 20, skjønt med en noe større diameter. Som vist i fig. 2 trenger røret 20 inn i en del av det perforerte formingsrør 34 med lett glidepasning i dette.

Sugekammeret 28 er opphengt i en omgivende ramme 36 og er sammen med denne rammen, aksielt frem og tilbake bevegelig ved hjelp av egnede drivinnretninger, slik som sylindere 38. Forbindelsen mellom rammen 36 og sugekammeret er etablert gjennom motsatte arbeidssylindere 40 som samvirker med respektive halvdeler av sugekammeret, slik at disse i tillegg styres til og bevege seg bort fra hverandre, som indikert med stiplede linjer i fig. 4.

Sugekammeret 28 eller snarere de to halvdeler av dette er forbundet, gjennom fleksible slanger 42, med sugesiden av nevnte sugevifte 10, hvor utløps- eller trykksiden av denne er forbundet med en separatorsyklon 44.

Som videre nevnt nedenfor, vil en stiv materialstav eller streng 46 dannes i formingsrøret 34 og bringes fremad til et mottakerrør 48, som fortsetter inn i en skjærkasse 50, der en kniv 52 styrt av en sylinder 54 vil suksessivt kappe materialstrengen for å forme den til blokklegemer 56 (fig. 2). Disse legemer befordres gjennom et traktelement 58 for å bli mottatt i egnede mottakere, hvor en foretrukken utforming av disse vil bli indikert nedenfor.

I en første opprinnelig startfase innføres papirhanen 14 gjennom den ringformede spalt 18 og "fiskes" fremad til venstre ende av sugekammeret 28 (fig. 1 og 2). Denne enden er midlertidig lukket, hvorved sugeviften 10 vil suge inn luft gjennom slangene 42, veggen av det perforerte formingsrør 34, veggen av det rørformede parti av det luftgjennomtrengelige papir som befinner seg mot dette, innsiden av røret 20 og dets fortsettelse 8 foran den ringformede spalt 18, og tilslutt (eller snarere på det første sted) gjennom den ytre sugetrakt 6. Den tilførte torv 2 vil dermed suges fremad for å bli avsatt i formingsrøret 34, hvor torven positivt kompakteres i den venstre enden og derfra videre mot høyere. Herved vil en stiv streng 46 av papiromhyllet, kompaktert torv bli bygd opp.

Etter denne første startfase aktiviseres sylinderne 38 for å skyve sugekammeret 28 mot skjærkassen 50, hvorved sugekammeret, som bringer med seg torvstrengen som kompaktert i dette, bevirker at denne streng blir innført i innløpsrøret 48 på skjærkassen 50, samt også bevirker at det omgivende papirhylster blir fremført og dermed også at papirhanen 14 trekkes fremad og inn i røret 20 gjennom den ringformede spalt 18.

Deretter aktiviseres sylinderene 40 til å trekke halvdelene av sugekammeret fra hverandre, dvs. til posisjonene vist med stiplede linjer i fig. 4, i hvilken de perforerte form-ingsrørpartier 32 fullstendig forlater deres inngrep med den tildannende streng 46, og deretter aktiviseres sylinderene 38 for å returnere de således adskilte halvdeler av sugekammeret inn i deres utgangsposisjoner, i hvilke de igjen blir bragt sammen ved hjelp av sylinderene 40. Nå vil den kompakterte materialstreng 46, når den utgår fra venstre ende av sugekammeret igjen danne en praktisk talt lufttett plugg mot luften som blir sugd inn fra denne ende av sugekammeret, slik at deretter vil nevnte temporære lukking av denne ende ikke lenger være nødvendig. Nytt materiale 2 vil suges inn for kompaktering i umiddelbar fortsettelse av strengpartiet 46 som allerede er blitt sendt ut fra sugekammeret 28, og det vil forstås at på denne måte, ved suksessive bevegelser av halvdelene av sugekammeret, er det mulig å oppnå en trinnvis utsendelse av papiromhyllet materialstreng 46 til kappeenheten 50.

Materialet innføres i den høyre ende av det perforerte formingsrør 34 av sugekammeret når røret 34 beveges fremad over enden av røret 20, og denne bevegelsen skal stoppes like før sugekammeret herved ville forlate denne rørende, konferer sugekammerposisjonen vist med stiplede linjer i fig. 2. Sugekammeret behøver ikke åpnes før materialet er blitt kompaktert over hele lengden av kammeret og en kort avstand inn i munningen av røret 20, dvs. slik at materialstrengen 46 vil være selvbærende mellom munningene til rørene 20 og 48 når sugekammeret åpnes for sin returbevegelse; det kunne imidlertid være en mulighet at strengen ikke skulle være fullstendig selvbærende, ettersom den nedre halvdel av sugekammeret kunne etterlates unedsenket ved returnering av sugekammeret.

Det er en teoretisk mulighet at sugekammeret kunne etterlates uåpnet eller uadskilt, slik at det ikke måtte være bevegelig eller delt i adskilte halvdeler, dvs. dersom befordringen av materialstrengen 46 utføres med separate midler fremfor den fremre ende av sugekammeret, dvs. av drivmidler innbefattende tannhjul, hvis tenner trenger direkte inn i siden av strengen 46; det vil ikke være svært viktig dersom papiromhyllingen herved blir svært skadet, men det er funnet at det er vanskelig på denne måte å oppnå en vel definert befordring av strengen 46, på grunn av en utstrakt friksjon mellom denne streng og innersiden av det perforerte rør 34. Det er denne friksjon som benyttes for den allerede beskrevne, foretrukne befordringsmetode.

Med henvisning til det ovenfor kan det være av betydning å bestemme når det perforerte rør 34 er blitt fullstendig utfylt med kompaktert materiale. Dette kan bestemmes ved iterasjon, men også ved bruk av en undertrykksmåler forbundet til sugeforbindelsen mellom sugeviften 10 og sugekammeret 28; det påsatte undertrykk vil stige merkbart når materialet er blitt kompaktert i en slik utstrekning at ytterligere innsuging av luft i hovedsak blokkeres.

I prinsipp kan leveringen av de kappede blokkelementer 56 finne sted direkte til respektive mottakeråpninger i mottakningsbeger som blir forskjøvet trinnvis og sideveis inn foran kappeenheten 50, men i praksis er dette blitt funnet mindre attraktivt. I steden er det foretrukket, som vist i fig. 1, å slippe de kappede blokkelementer 56 gjennom tutpartiet 58 slik at de faller ned inn i traktelementer 60 båret av bæreinnretninger 62 befordret på kjedelignende måte langs en bane 64 som krysser over en langsgående transportør 66, som bærer med seg nevnte mottakerbeger 68 som har mottakslommer 70. Over transportbanen av bæreinnretningen 62 er det anordnet en nedskyvningsstasjon 72 med skyvstempler 74, som ved hjelp av en arbeidssylinder 76 er virksomme til å skyve ned blokkelementene 56 inn i de respektive mottaker-lommer 70 i de underliggende begre 68 som befordret på transportøren 66. Nedskyvningsstemplene 74 kan overstige trykket nødvendig for å presse lokkelementene 56 nedad ut av traktelementene 60.

I kappestasjonen 12 kan den utførende skjærinnretning være en sirkelsag, men i praksis vil det være foretrukket å gjøre bruk av mer nærliggende, parallelle prosesslinjer for samtidig å fylle substratblokker inn i flere begerlommer, og om så er vil det være passende å bruke et hurtig frem- og tilbake bevegelig sagblad, som kan kappe fler substratstreng-er av gangen med en enhetlig tverrmating av sagbladet.

Kompaktheten i det tildannede blokksubstrat er svært avhengig av det påsatte sugetrykk, og det kan være hensiktsmessig å gjøre bruk av en trykkregulator 43, enten for en fremstilling av blokker som har en varierende densitet eller for å justere densiteten når kvaliteten på råmaterialet varierer.

For vellykkede tester av prinsippene ifølge oppfinnelsen er et ordinært husholdningsundertrykk blitt benyttet i forbindelse med et 40 mm sugerør, dvs. det har vist seg tilstrekkelig å bruke en enkel sugevifte til forskjell fra en virkelig vakuumpumpe. Naturligvis ville flere produksjons-strenger være betjenelig fra en felles sugevifte.

Oppbygningen av blokkstrengen av torv eller annet substrat-materiale kan naturligvis også finne sted uten noen forutgående introduksjon av den luftgjennomtrengelige bane og omhyllingsmateriale, skjønt i det tilfellet bør formingsrøret 34 i sugekammeret 28 være fint perforert, og i enkelte tilfeller er det akseptabelt å avgi strengen eller blokkmaterialet uten den omgivende omhylling eller hylster. Alterna-tivt kan et omhyllingsmateriale påføres i forbindelse med blokkstrengen som forlater røret etter kammeret 28.

Det er en ytterligere mulighet at kammeret 28 og dets nedstrøms rørutløp kan arrangeres med et vist retningsbrudd fra retningen av det forutgående materør 20, hvorved det ville være mulig å bruke et stempel i forbindelse med en utvendig arbeidssylinder for å presse ut materialet fra kammerområdet, uten at det sistnevnte åpnes.

Det skal nevnes at teknikken i samsvar med oppfinnelsen kan godt benyttes for lignende blokktildanning av materialer forskjellig fra torv, også for andre formål.

Claims (8)

1. System for fremstilling av substratblokker fra et løst materiale, slik som torv, omfattende et sugekammer (28) og en sugekilde (10) forbundet med dette, hvilket sugekammer kommuniserer med et materialinntakssystem (20,8) gjennom en silstruktur som danner et veggparti av et formingskammer (34) i hvilket det innsugde materialet pakkes mot silstrukturen for slik å danne et kompakt materiallegeme, og innretninger for å slippe ut de tilformede materiallegemer fra formingskammeret, karakterisert ved at formingskammeret (34) er av rørform, utstyrt med silstrukturen som dets omkretsvegg, hvilken danner en forlengelse av sugerøret (20,8) som utgjør nevnte materialinntakssystem.

2. System ifølge krav 1,karakterisert ved at utslippsinnretningen omfatter selve sugekammeret (28), der dette kammer og dets tilhørende formingsrør (32) er innrettet på en aksielt frem og tilbake bevegelig måte og kan åpnes på en slik måte at etter å ha fremført materialstrengen (46) kan det fritt returnere til sin utgangsstilling, hvor det igjen settes sammen.

3. System ifølge krav 1,karakterisert ved at sugerøret (8,12) er utformet slik at det tillater at et luftpermiabelt papir eller bane (14) blir innført gjennom rørsiden for fortløpende å forme et aksielt bevegelig foringsrør inne i sugerøret (12).

4. System ifølge krav 1,karakterisert ved at en sugetrykk-regulator (43) er anordnet mellom sugekilden (10) og sugekammeret (28).

Fremgangsmåte ved bruk av systemet ifølge krav 1 ved fremstilling av substratblokker fra et løst materiale, slik som torv, karakterisert ved at materialet suges inn gjennom sugerøret og avsettes inne i det rørformede formingskammer, mens det resulterende, kompakterte materialet oppsamlet i formingskammeret kontinuerlig eller intermitterende slippes ut fra dette.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at i forbindelse med utføring av materialet er det stabilt etterlatt en materialplugg i et utløpsrør fra sugekammeret.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, for fremstilling av blokkelementer omgitt av en rørformet folie eller papiromhylling, karakterisert ved at en bane av en luftpermeabel folie/papirmateriale (14) innføres fortløpende gjennom en spalt (18) i sugerøret (8,12) og banen føres slik at det dannes et foringsrør i endepartiet av sugerørdelen som vender mot sugekammeret, hvilket foringsrør fortløpende slippes ut fra kammeret sammen med det utslupne blokkmaterialet som rommes i foringsbanen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den omhyllede materialstreng fremføres ved at sugekammeret beveges fremad i en ikke-delt tilstand, mens det deretter returneres fritt i en delt tilstand, tilbake til sin utgangsstilling for fornyet fremføring av materialstrengen med sugekammeret i en ikke-delt tilstand.