PL190194B1 - Urządzenie do automatycznego ustalania położenia strumienia roztopionego materiału - Google Patents

Abstract

1 . Urzadzenie do automatycznego ustalania polozenia strumienia roztopionego materialu na pierwszej wirujacej tarczy urzadzenia do rozrzuca- nia wlókien welny zuzlowej, zawierajace zbiornik poruszajacy sie wzdluz osi Z i X za pomoca dwóch napedzajacych silników, znamienne tym, ze we- wnatrz komory (9) umieszczona jest kamera wideo (10) 1 osadzona powyzej przeplywu wlókien (13) tak, ze jej os optyczna tworzy kat 25-45° z osia Z, przy czym kamera wideo (10) jest dola- czona do przetwornika analogowo-cyfrowego (15), który jest czescia skladowa zespolu elektroniczne- go (14),a ten zespól elektroniczny (14) zawiera równiez wyjsciowy sterownik (16), który jest dola- czony poprzez tablice rozdzielcza (17) do bloku przekaznikowego (18) za pomoca którego wlacza- ny jest alarm (21) kamery wideo (10) oraz sil- niki (19, 20) do przemieszczania zbiornika (11), natomiast obwód elektroniczny (14) z przetworni- kiem analogowo-cyfrowym (15) 1 sterownikiem wyjsciowym (16) jest utworzony przez komputer F ig . 5 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy urządzenia do automatycznego ustalania położenia strumienia roztopionego materiału na pierwszej wirującej tarczy urządzenia do rozrzucania włókien wełny żużlowej.

W dotychczas znanych urządzeniach do rozrzucania włókien wełny żużlowej roztopiony materiał mineralny jest wylewany na pierwszą wirującą tarczę, gdzie jest on rozrzucany na skutek siły odśrodkowej i mechanicznych właściwości samego roztopionego materiału tak, ze jego część spada na drugą wirującą tarczę, podczas gdy pozostała część jest wydmuchiwana przez osiowy przepływ powietrza w postaci włókien. Druga wirująca tarcza rozrzuca roztopiony materiał za pomocą siły odśrodkowej tak, ze jego część spada na trzecią wirującą tarczę, podczas gdy pozostała część jest wydmuchiwana przez osiowy przepływ powietrza w postaci włókien. Zwykle urządzenia do rozrzucania włókien wełny żużlowej zawierają do czterech wirujących tarcz.

Wiadomo, ze jakość i ilość włókien mineralnych zależą od punktu (to znaczy kąta) padania roztopionego materiału na pierwszą wirującą tarczę.

Większość ze znanych sposobów ustalania położenia padania roztopionego materiału na pierwszą wirującą tarczę urządzenia do rozrzucania włókien wełny żużlowej są ręczne. Najpospolitszy sposób wymaga, by operator obserwował punkt (to znaczy kąt) padania roztopionego materiału na pierwszą wirującą tarczę I regulował go ręcznie. W innym rozwiązaniu operator obserwuje poprzez kamerę wideo punkt (to znaczy kąt) padania roztopionego materiału na pierwszą wirującą tarczę I ustawia go ręcznie za pomocą serwomechanizmów

190 194

Wymienione znane rozwiązania mają pewne wspólne wady, mianowicie regulacje są subiektywne, czas reakcji jest długi, a ustawienia są niedokładne.

W EP 0 622 341 opisano urządzenie do automatycznego ustalania położenia strumienia roztopionego materiału. W urządzeniu tym strumień roztopionego materiału jest tylko poziomo obserwowany przez dwie kamery liniowe. Dane z obu tych kamer są przetwarzane i wykorzystywane do sterowania względnego przemieszczenia strumienia. Przy takim rozwiązaniu potrzebne są dwie kamery, a dane odnoszą się tylko do położenia strumienia roztopionego materiału.

Celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie urządzenia do automatycznego ustawiania położenia padania roztopionego materiału na pierwszą wirującą tarczę urządzenia do rozrzucania włókien wełny żużlowej, które zapewni automatyczne, szybkie, dokładne i optymalne ustalanie położenia padania roztopionego materiału na pierwszą wirującą tarczę urządzenia do rozrzucania włókien wełny żużlowej.

Urządzenie do automatycznego ustawiania położenia strumienia roztopionego materiału na pierwszej wirującej tarczy urządzenia do rozrzucania włókien wełny żużlowej, zawierające zbiornik poruszający się wzdłuz osi Z i X za pomocą dwóch napędzających silników charakteryzuje się tym, ze wewnątrz komory umieszczona jest kamera wideo i osadzona powyżej przepływu włókien tak, ze jej oś optyczna tworzy kąt 25-45° z osią Z, przy czym kamera wideo jest dołączona do przetwornika analogowo-cyfrowego, który jest częścią składową zespołu elektronicznego, a ten zespół elektroniczny zawiera również wyjściowy sterownik, który jest dołączony poprzez tablicę rozdzielczą do bloku przekaźnikowego za pomocą którego włączany jest alarm kamery oraz silniki do przemieszczania zbiornika, natomiast obwód elektroniczny z przetwornikiem analogowo-cyfrowym i sterownikiem wyjściowym jest utworzony przez komputer.

Korzystnym jest, że kamera wideo jest umieszczona powyżej przepływu włókien w taki sposób, ze oś optyczna tej kamery wideo tworzy kąt 25-45° z osią Z i lezy w płaszczyźnie pionowej, która zawiera oś Z, przy czym ta płaszczyzna pionowa przechodzi przez środek szczeliny pomiędzy pierwszą wirującą tarczą a drugą wirującą tarczą w zakresie tolerancji 10% względem całej szerokości układu wirujących tarcz, a kamera wideo jest ogniskowana na szczelinie pomiędzy wirującymi tarczami. Przepływ powietrza, kierowany wzdłuz osi optycznej kamery wideo w kierunku do tarcz, chroni kamerę wideo przed osadzaniem się włókien i chłodzi ją.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat podawania roztopionego materiału na pierwszą wirującą tarczę i inne wirujące tarcze, fig. 2 wykres przedstawiający zalezność jakości wyrobu i odpadów od położenia punktu padania roztopionego materiału, fig. 3 wygląd włókien dobrej jakości, fig. 4 wygląd włókien słabej jakości, fig. 5 układ elementów urządzenia według wynalazku, fig. 6 elektryczny schemat działania urządzenia według wynalazku, fig. 7 obraz strumienia roztopionego materiału i wirujących tarcz widziany, analizowany i wyświetlany przez urządzenie według wynalazku, zaś fig. 8 - schemat osadzenia kamery w tunelu.

Na figurze 1, gdzie pokazano schematycznie roztopiony materiał płynący na pierwszą wirującą tarczę i inne wirujące tarcze, widać ze strumień 1 roztopionego materiału płynie na pierwszą wirującą tarczę 2. Wirujące tarcze 3, 4 I 5 wirują w takich kierunkach, ze część roztopionego materiału spada na następną tarczę, natomiast pozostała część jest zdmuchiwana wzdłuz osi Z przez osiowy przepływ powietrza.

Stwierdzono doświadczalnie, ze Jakość wyrobu, mianowicie włókien wełny żużlowej, zależy od położenia strumienia 1 na pierwszej wirującej tarczy, głównie wzdłuz osi X I nieco mniej wzdłuz osi Z. Fig. 2 przedstawia wykres zaleznosci jakości produktu i odpadu od położenia wzdłuz osi X strumienia 1 roztopionego materiału na pierwszej wirującej tarczy 2. Przy lewym końcu osi X na fig. 2 pokazano przypadek, kiedy strumień 1 roztopionego materiału płynie w prawo do obrzeza pierwszej wirującej tarczy, czyli pod kątem prawie 0°, natomiast przy prawym końcu mamy przeciwną sytuację ze strumieniem 1 roztopionego materiału płynącym na środek pierwszej wirującej tarczy 2, czyli pod kątem 90°. Wykres z fig. 2 przedstawia wszystkie sytuacje pośrednie względem kierunku X pomiędzy tymi dwoma położeniami skrajnymi strumienia 1 na pierwszej wirującej tarczy. Jak pokazano, ilość odpadowego rozto4

190 194 pionego materiału gromadzącego się poniżej wirujących tarczy 2, 3, 4 i 5, reprezentowana przez krzywą 6, jest większa, kiedy strumień i roztopionego materiału płynie dokładnie na obwód pierwszej wirującej tarczy 2, a maleje, gdy rośnie odległość od tego obwodu (bliżej środka). Widać ponadto, ze ilość niepożądanego popiołu, to znaczy niewłóknistych cząstek roztopionego materiału, w produkcie, reprezentowana przez krzywą 7, jest mała, gdy roztopiony materiał płynie dokładnie do obwodu pierwszej wirującej tarczy 2, a wzrasta, gdy odległość od obwodu rośnie (bliżej środka). Jak się okazuje optymalny punkt 8 na wirującej tarczy 2 względem osi X jest punktem przecięcia krzywych 6 i 7. Jeśli chodzi o kierunek Z, jest on usytuowany na środkowej jednej trzeciej grubości wirującej tarczy 2. Urządzenie według wynalazku zapewni automatyczne, szybkie, dokładne i optymalne ustalenie położenia strumienia

I roztopionego materiału na pierwszej wirującej tarczy 2 urządzenia do rozbijania wełny żużlowej na włókna.

Figura 3 przedstawia produkt wysokiej jakości, to znaczy włókna wełny żużlowej bez niewłóknistych cząstek roztopionego materiału, natomiast na fig. 4 niewłókniste cząstki zakrzepłego roztopionego materiału widać jako ciemne plamy.

Konfiguracja urządzenia do automatycznego ustalania położenia strumienia roztopionego materiału na pierwszej wirującej tarczy urządzenia do rozbijania wełny żużlowej na włókna według wynalazku i jak przedstawiono na fig. 5 złożona jest z komory 9 osadzania z taśmowym przenośnikiem 12, z wirujących tarcz 2, 3, 4 i 5 oraz z kamery wideo 10 i zbiornika

II roztopionego materiału. Strumień 1 roztopionego materiału dopływa do pierwszej wirującej tarczy 2, gdzie jest częściowo wydmuchiwany wzdłuz osi Z w postaci włókien 13 w kierunku do taśmowego przenośnika 12, a częściowo jest rozrzucany na wirujące tarcze 3, 4, I/lub 5, a ponadto częściowo spada w postaci niewłóknistej pod wirujące tarcze, jak to przedstawia krzywa 6 na fig. 2. Zbiornik 11 roztopionego materiału jest poruszany dowolnym znanym sposobem wzdłuż osi Z i X za pomocą dwóch napędzających silników 19 i 20, tak ze strumień 1 roztopionego materiału może być ustawiony na żądany punkt na wirującej tarczy 2. Kamera wideo 10 jest umieszczona powyżej przepływu włókien 13 i jest dodatkowo chroniona przed osadzaniem się włókien 13 przez wprowadzanie przepływu 27 powietrza, przedstawionego za pomocą strzałek na fig. 8, wzdłuz osi optycznej kamery 10 I kierowania go do tarcz (2, 3, 4, 5).

Kamera 10 na fig. 8 jest umieszczona w tunelu 24 i jest przymocowana do niego za pomocą wzdłuznych podpór 25. Przed zespołem optycznym kamery wideo 10 umieszczona jest szyba ochronna 26, korzystnie wykonana z hartowanego szkła. Przepływ powietrza 27 zdmuchuje włókna 13 I równocześnie chłodzi kamerę 10.

Kamera wideo 10 jest umieszczona w taki sposób, ze jej oś optyczna tworzy kąt 25-45° z osią Z I lezy w płaszczyźnie pionowej, która zawiera samą oś Z, przy czym ta płaszczyzna pionowa przebiega przez środek szczeliny pomiędzy pierwszą wirującą tarczą 2 a drugą wirującą tarczą 3 w zakresie tolerancji 10% w stosunku do całej szerokości układu wirujących tarcz 2, 3, 4 i 5. Pole widzenia kamery wideo 10 zogniskowanej na szczelinie pomiędzy wirującymi tarczami 2 i 3 obejmuje strumień 1 roztopionego materiału, całe wirujące tarcze 2 I 3 oraz górną cześć wirujących tarcz 4 I 5. W tych warunkach kamera wideo 10 wystarczająco pokrywa strumień 1 płynący względem osi X i Z.

Elektryczny schemat działania urządzenia według wynalazku z fig. 6 pokazuje, ze urządzenie według wynalazku jest złozone z kamery wideo 10 dołączonej do przetwornika analogowo-cyfrowego 15. Ten przetwornik 15 jest częścią składową zespołu elektronicznego 14, który zawiera również sterownik wyjściowy 16. Poprzez tablicę rozdzielczą 17 ten sterownik wyjściowy 16 jest dołączony do przekaźnikowego bloku 18, za pomocą którego włączany jest alarm 21 kamery 10 i silników 19 i 20 przeznaczonych do przemieszczania zbiornika 11. W przykładowym wykonaniu obwód elektroniczny 14 z przetwornikiem analogowocyfrowym 15, sterownikiem wyjściowym 16, monitorem 22 I wyjściowym zespołem 23 (np klawiatura) są wykonane w postaci komputera, który rozpoznaje obraz odbierany z kamery wideo 10 I poprzez program komputerowy dokonuje przestawienia zbiornika 11, ustawiając przez to strumień 1 na pierwszej wirującej tarczy 2.

Figura 7 przedstawia obraz wyświetlany na monitorze 22, na którym oparta jest nie tylko analiza położenia strumienia 1. Za pomocą silników napędzających 19 I 20 oraz odpo190 194 wiednich mechanizmów przeprowadzane jest również automatyczne przestawianie położenia strumienia 1 roztopionego materiału na pierwszej wirującej tarczy 2 urządzenia do rozrzucania włókien wełny żużlowej.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do automatycznego ustalania położenia strumienia roztopionego materiału na pierwszej wirującej tarczy urządzenia do rozrzucania włókien wełny żużlowej, zawierające zbiornik poruszający się wzdłuż osi Z i X za pomocą dwóch napędzających silników, znamienne tym, ze wewnątrz komory (9) umieszczona jest kamera wideo (10) i osadzona powyżej przepływu włókien (13) tak, ze jej oś optyczna tworzy kąt 25-45° z osią Z, przy czym kamera wideo (10) jest dołączona do przetwornika analogowo-cyfrowego (15), który jest częścią składową zespołu elektronicznego (14), a ten zespół elektroniczny (14) zawiera również wyjściowy sterownik (16), który jest dołączony poprzez tablicę rozdzielczą (17) do bloku przekaźnikowego (18) za pomocą którego włączany jest alarm (21) kamery wideo (10) oraz silniki (19, 20) do przemieszczania zbiornika (11), natomiast obwód elektroniczny (14) z przetwornikiem analogowo-cyfrowym (15) i sterownikiem wyjściowym (16) jest utworzony przez komputer.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ze kamera wideo (10) jest umieszczona powyżej przepływu włókien (13) w taki sposób, ze oś optyczna tej kamery wideo (10) tworzy kąt 25-45° z osią Z i lezy w płaszczyźnie pionowej, która zawiera oś Z, przy czym ta płaszczyzna pionowa przechodzi przez środek szczeliny pomiędzy pierwszą wirującą tarczą (2) a drugą wirującą tarczą (3) w zakresie tolerancji 10% względem całej szerokości układu wirujących tarcz (2, 3, 4, 5), a kamera wideo (10) jest ogniskowana na szczelinie pomiędzy wirującymi tarczami (2, 3).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ze przepływ powietrza (27), kierowany wzdłuz osi optycznej kamery wideo (10) w kierunku do tarcz (2, 3, 4, 5), chroni kamerę wideo (10) przed osadzaniem się włókien (13 ) i chłodzi ją.