SE466501B - Anordning foer behandling av fibermaterial - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 466 591 2 enheten en "puff" av ofullständigt uppluckrat fiber- material. Resultatet blir dels en okontrollerbar dosering av inmatad fibermängd till uppluckringsenheten (och därmed en okontrollerbar dosering av utmatad fibermängd från uppluckringsenheten), dels en ojämn finfördelnings- grad hos det uppluckrade fibermaterialet.

Föreliggande uppfinning har framtagits för att lösa ovan angivna problem.

Närmare bestämt har uppfinningen som ändamål att åstadkomma en anordning av inledningsvis angivna slag som kan utföra inmatningen och uppluckringen av kompak- terade fiberkroppar på ett sådant sätt, att doseringen av inmatad fibermängd till uppluckringsenheten kan kontrol- leras noggrant och att finfördelningsgraden hos det uppluckrade fibermaterialet blir konstant i tiden.

Speciellt har uppfinningen som ändamål att åstad- komma en anordning av inledningsvis angivna slag som eliminerar det ovan beskrivna problemet med "sista biten" hos en kompakterad fiberkropp under inmatning.

Ovan uppställda ändamål hos uppfinniningen uppfylles med en anordning av inledningsvis angivna slag, vilken enligt uppfinningen kännetecknas av att uppluckrings- enheten har två intill varandra anbringade, tandade rivvalsar med inbördes parallella rotationsaxlar och med inbördes motsatta rotationsriktningar; att inmatnings- enheten är anordnad att i en inmatningsriktning successivt inmata fibermaterialet i form av en kompakterad fiberkropp, särskilt en tryckpackad bal till ingrepp med tänderna hos båda rivvalsarna samtidigt på den sida om ett gemen- samt diametralplan hos rivvalsarna där de senare roterar från varandra, varvid det i fiberkroppens vid ingreppet belägna del formas två konkava, i en spets mötande av- rivningsytor; och att de två avrivningsytorna helt eller åtminstone till sin största del ligger mellan rivvalsarnas med inmatningsriktningen parallella diametralplan.

Det för uppfinningen nya och säregna är det sätt på vilket varje oönskad indragningseffekt alstrad av ßï; vx 10 15 20 25 30 35 4s6öso1 3 uppluckringsenheten elimineras. Denna effekt uppnås huvudsakligen genom den uppfinningsenliga kombinationen av (i) att den kompakterade fiberkroppen bringas till ingrepp med rivvalsarnas tänder samtidigt på den sida om det gemensamma diametralplanet där de roterar från varandra och (ii) att detta ingrepp helt eller åtminstone till sin största del sker där rivvalsarnas periferi- hastighet har åtminstone en komposant riktad motsatt fiberkroppens inmatningsriktning. _ Resultatet av denna uppfinningsenliga kombination blir att fiberkroppen vid sin inmatningsände utsättes för en bakàtriktad kraft, dvs en kraft riktad motsatt den inmatningskraft som inmatningsenheten utövar på fiberkroppens andra ände. Någon på fiberkroppens in- matningsände verkande nettoindragningskraft uppstår därigenom ej, och när fiberkroppens sista bit närmar sig rivvalsarna, kommer denna att påverkas väsentligen enbart av rivkrafter riktade vinkelrätt mot inmatnings- riktningen.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen som syftar till att ytterligare reducera risken för indragning av fiberkroppens sista bit gäller att fiber- kroppens inmatningsriktning bildar en spetsig vinkel mot en normal till rivvalsarnas rotationsaxlar. Eventuella oönskade indragningskrafter som alstras av uppluckrings- enheten och verkar på fiberkroppens sista bit kan däri- genom reduceras ytterligare. Nämnda spetsiga vinkel kan eventuellt vara variabel.

Ett av uppfinningens ändamål är, såsom angetts ovan, att möjliggöra en exakt dosering av den kompak- terade fiberkroppen in till uppluckringsenheten. Utöver ovannämnda problem med "sista biten", vilket problem löses av uppfinningen i dess grundutförande, föreligger det ytterligare ett problem som, om särskilda åtgärder ej vidtages, kan medföra en okontrollerad dosering.

Detta ytterligare problem är att fiberkroppen under sin inmatning mot uppluckringsenheten sammantryckes 10 15 20 25 30 35 O\ Ch UH CD *à 4 i inmatningsriktningen i det fall inmatningskraften appliceras mot den från uppluckringsenheten vända änden hos fiberkroppen. Om inmatningsenheten stoppas innan hela fiberkroppen har matats in i uppluckringsenheten, t ex på grund av att rätt mängd har doserats ut från inmatningsenheten, kommer den sålunda hoptryckta fiber- kroppen att tendera att återutvidga sig automatiskt parallellt med inmatningsriktningen. Denna återutvidgning resulterar i att ytterligare en liten mängd av fiber- kroppen trycks in i uppluckringsenheten.

Ett ytterligare ändamål hos uppfinningen är därför att eliminerar effekten av denna återutvidgning av fiber- kroppen. Detta ändamål uppnås med en föredragen utförings- form av uppfinningen, vilken kännetecknas av att inmat- ningsenheten innefattar ett drivorgan för alstring av en tryckkraft i inmatningsriktningen samt ett för över- föring av denna tryckkraft anordnat distansorgan, vilket är anbringat mellan fiberkroppen och drivorganet och vilket distansorgan är styrbart antingen till ett aktivt tillstånd, i vilket distansorganet upprätthåller ett avstånd mellan fiberkroppen och drivorganet, eller till ett inaktivt tillstånd, i vilket distansorganet tillåter fiberkroppen att expandera mot drivorganet, om fiber- kroppen till följd av en hoptryckning under sin inmatning strävar efter att återutvidga sig, när tryckkraften från drivorganet upphör.

Detta distansorgan mellan fiberkroppen och driv- organet kan innefatta en eller flera kuddar eller mot- svarande, vilka är avsedda att tillföras en trycksatt fluid för att expandera, när distansorganet skall inta sitt aktiva tillstànd, och från vilka kuddar den till- förda fluiden är avsedd att utströmma för att medge hoptryckning av kuddarna, när distansorganet skall inta sitt inaktiva tillstånd. Distansorganet kan också inne- fatta ett eller flera styrbara kolv-cylinderaggregat.

Andra föredragna utföringsformer av uppfinningen framgår av patentkraven och av efterföljande detaljerade gb; 10 15 20 25 30 35 466 501 5 beskrivning av fyra exemplifierande utföringsformer av uppfinningen.

Fig 1 är en tvärsektion av en första utföringsform av en anordning enligt uppfinningen.

Fig 2 är en sektion tagen uppifrån längs linjen II-II i fig 1.

Fig 3 är en utbruten sektion av en rivvals i större skala.

Fig 4 är en tvärsektion av en andra utföringsform av en anordning enligt uppfinningen med snedställd in- matning.

Fig 5 är en sektion uppifrån tagen längs linjen V-V i fig 4.

Fig 6 är en tvärsektion av en tredje utföringsform av en anordning enligt uppfinningen med ett övre tryck- luftsintag.

Fig 7 är en tvärsektion av en fjärde utföringsform av en anordning enligt uppfinningen med ett kompenserande distansorgan hos en inmatningsenhet.

Fig 8 är en sektion uppifrån tagen längs linjen VIII-VIII i fig 7.

För samtliga utföringsformer på bifogade ritningar gäller att anordningen generellt innefattar en uppluck- ringsenhet 1 och en inmatningsenhet 2, samt i förekommande fall en utmatningsenhet 3. Uppluckringsenheten l har åtminstone två rivvalsar 4, 5 med inbördes parallella rotationsaxlar 4', 5'. Uppluckringsenheten 1 har vidare ett ej visat drivorgan för rotation av rivvalsarna 4 och 5 i motsatta riktningar enligt pilar P4, P5. I de tre första utföringsformerna i fig 1-3, 4-5 respektive 6 har uppluckringsenheten l vidare en tredje rivvals 6, vars rotationsaxel 6' är parallell med rotationsaxlarna 4' och 5' och vars rotationsriktning P6 sammanfaller med rivvalsens 5 rotationsriktning P5.

Rivvalsarna omges av ett hus 7, vilket har dels en i sidan anordnad inmatningsöppning 8 mitt för riv- valsarna 4 och 5, dels en nertill anordnad utmatnings- öppning 9. 10 15 20 25 30 35 466 501 - 6 Rivvalsarna är på sina cylindriska periferiytor försedda med fördelade rivtänder 10 vilkas principiella utseende kan vara det som visas i fig 3. I denna figur, som visar en utbruten sektion av rivvalsen 5 i förstorad skala, âskådliggöres en rivtand 10 med en rivkant 11 och en släppyta 12. Om valsens 5 diameter exempelvis är 250 mm, kan rivtandens 10 radiella längd vara t ex ca 25 mm. Släppytan 12 är snedställd i förhållande till en genom tandens 10 fästpunkt utsträckt tangent 13 hos valsytan och i den visade vinkelriktningen relativt rotationsriktningen P5, så att det ej uppstår någon kilverkan mellan tanden 10 och det intilliggande, kompak- terade fibermaterialet, vilket åskådliggöres vid hän- visningsbeteckning 14.

För alla utföringsformerna i figurerna gäller vidare att inmatningsenheten 2 innefattar ett mottagningsutrymme 15 för det kompakterade fibermaterialet 14, vilket kan vara en vakuumkompakterad bal av glasfiber eller kompak- terad fibermaterial utan emballage. Inmatningsenheten 2 har vidare ett drivorgan 16, som här utgöres av ett kolv-cylinderaggregat på vars kolvstång 17 är monterat en tryckplatta 18 avsedd att successivt mata den kom- pakterade fiberkroppen 14 in genom husets 7 inmatnings- öppning 8 till ingrepp med valsarnas 4, 5 rivtänder 10.

Såsom visas i fig l, 4, 6 och 7 är en L-formad, långsträckt rivlist 19 anordnad intill valsen 5 för samverkan med dennaständer 10. En likadan (ej visad) L-formad, långsträckt rivlist kan med fördel också vara anordnad intill den ovanför liggande valsen 4 för sam- verkan med dennas tänder 10.

Såsom framgår av tvärsektionerna i fig 1, 4, 6 och 7 uppstår det vid fiberkroppens 14 inmatningsände 23 till följd av fiberkroppens 14 ingrepp med de två rivvalsarna 4, 5, två konkava avrivningsytor 20 respektive 21 vid vilka fibermaterialet successivt avrives från fiberkroppen 14. I figuren definieras dessa två avriv- f\ 10 15 20 25 30 35 466 501 7 ningsytor 20, 21 av var sin cirkelbåge vars centrumvinklar 20' respektive 21' ligger i storleksordningen 90°.

Ett för uppfinningen utmärkande särdrag är att dessa två avrivningsytor 20, 21 helt eller åtminstone till sin största del ligger mellan rivvalsarnas 4, 5 med inmatningsriktningen parallella diametralplan, mar- kerade i fig 1 med streckade linjer vid hänvisnings- beteckningar av PL 2 och PL 3. I fig 1 är också med en streckad linje markerat rivvalsarnas 4 och 5 gemensamma diametralplan PL l. Ett för uppfinningen utmärkande särdrag är att inmatningen av fiberkroppen 14 sker på den sida om planet PL 1 där rivvalsarna 4 och 5 roterar från varandra.

Vid drift avrives det således dels fibermaterial vid den första avrivningsytan 20 med den första rivvalsens 4 rivtänder 10, dels fibermaterial vid den andra avriv- ningsytan 21 med den andra rivvalsens 5 rivtänder 10.

Tack vare (i) att rivvalsarna 4, 5 roterar från varandra på den sida om planet PL 1 där inmatningen av fiberkroppen 14 sker och (ii) att fiberkroppen 14 ligger huvudsakligen mellan de parallella diametralplanen PL 2 och PL 3, ernås den uppfinningsenliga effekten att den av driv- organet 16 alstrade tryckkraften åt vänster i t ex fig 1 motverkas av högerriktade krafter från rivvalsarna 4 och 5 på avrivningsytorna 20 respektive 21. Därmed elimineras en oönskad nettoindragningskraft åt vänster i fig 1, varigenom det ovan beskrivna problemet med fiberkroppens 14 sista bit elimineras.

Vad gäller den nedersta valsen 6 i de tre första utföringsformerna (fig 1-6) kan det noteras att denna roterar åt samma håll som den närmast ovanför liggande rivvalsen 5. Denna understa rivvals 6, vilken eventuellt kan uteslutas såsom visas i fig 7 och 8, har till uppgift att åstadkomma en viss kardning av det uppluckrade fiber- materialet. För att styra det på den andra rivvalsen 5 befintliga fibermaterialet mot det område 24 vid vilket rivvalsen 5 och rivvalsen 6 ligger närmast varandra, 10 15 20 25 30 35 466 501 8 är en krökt, långsträckt styryta 25 stationärt anordnad invid rivvalsens 5 nedre del. Denna styryta 25 kan ute- lämnas som visas i fig 4 och 6.

Det färdiguppluckrade fibermaterialet utslungas nedåt från den understa rivvalsen 6 (alternativt 5), såsom indikeras med pilar 26 och ut genom husets 7 ut- matningsöppning 9.

I de två första utföringsformerna i fig 1, 2 respek- tive 4, 5 innefattar ovannämnda utmatningsenhet 3 en traditionell cellmatare med ett stationärt cylinderhölje 27 och en rotor 28, vilken definierar ett antal roterande celler 29 vari det uppluckrade fibermaterialet mottages.

Nertill har cellmataren dels en inloppsöppning 30 genom vilken luft inströmmar i cylinderhöljet 27, dels en utloppsöppning 31 genom vilken samma luftström och det av denna medförda uppluckrade fibermaterialet utströmmar.

Den tredje utföringsformen i fig 6 och den fjärde utföringsformen i fig 7 och 8 visar ett alternativ till användningen av en cellmatare. I stället har dessa ut- föringsformer ett tryckluftsintag 40, som är anordnat i husets 7 ovansida och snedställt såsom visas i exem- pelvis fig 6. Enligt detta alternativ är husets 7 botten 41 sluten, såsom visas i fig 6 och 7 och är en utmat- ningsöppning 42 anordnad invid bottnen för det uppluckrade fibermaterialet.

Inmatningsenheten 2 har vidare två bromsytor 32, 33, vilka såsom antydes i fig 2 med streckade linjer är belägna omedelbart intill rivvalsen 4 och rivvalsen 5 och vilka är inrättade att åstadkomma en viss ytter- ligare kompaktering av fiberkroppen 14 för att dels befrämja en noggrann styrning av mängden inmatat fiber- material till uppluckringsenheten 1, dels förhindra bakåtspridning av fibermaterial mot inmatningsenheten 2 vid slutet av inmatningen av en kompakterad fiber- kropp 14.

Inmatningsenheten 2 visas i sitt enklaste utförande i den första utföringsformen i fig 1 och 2. Enligt denna ¿,\ 10 15 20 25 30 35 _ 466 501 9 utföringsform är fiberkroppens 14 inmatningsriktning, dvs kolvstångens 17 riktning, vinkelrät mot valsarnas 4 och 5 rotationsaxlar 4', 5', sett uppifrån i fig 2.

Enligt denna första utföringsform i fig 1 och 2 gäller vidare att drivorganets 16 kolvplatta 18 verkar direkt på fiberkroppens 14 högra ände.

I den andra utföringsformen i fig 4 och 5 är in- matningsenheten 2 modifierad så att fiberkroppens 14 inmatningsriktning bildar en spetsig vinkel a mot en' normal 43 till rotationsaxlarna 4', 5'. Med denna ut- föringsform av inmatningsenheten 2 uppnås den fördelen att eventuella oönskade indragningskrafter på fiber- kroppens 14 sista bit reduceras genom att de endast verkar på en del av denna sista bit. Som ett alternativ kan inmatningsenheten 2 vara rörlig så att vinkeln a kan varieras, t ex i intervallet 0-45°.

I den fjärde utföringsformen i fig 7 och 8 är in- matningsenheten 2 ytterligare modifierad. Framför kolv- plattan 18 är anbringat ett distansorgan 50, här i form av ett antal inbördes förbundna kuddar, och framför dessa kuddar 50 är anbringat en tryckplatta 51. Vid hänvisningsbeteckning 52 åskådliggöres en till kuddarna 50 ansluten slang genom vilken en trycksatt fluid kan pumpas in i kuddarna för att utvidga dessa. Genom samma slang 52 kan fluiden undanföras från kuddarna när så önskas. Ändamålet med och funktionen hos distansorganet 50 är följande. När inmatningen av fiberkroppen 14 startas genom att drivorganets 16 kolvstång 17 börjar röra sig åt vänster i fig 7, aktiveras distansorganet 50. Med utförandet i fig 7 och 8 innebär aktiveringen av distans- organet 50 att en trycksatt fluid (genom verkan av ett ej visat styrorgan) omedelbart tillföres genom slangen 52, så att kuddarna utvidgas och ett förutbestämt avstånd upprätthålles mellan kolvplattan 18 och den framför- liggande tryckplattan 51. Denna aktivering av distans- organet 50 bibehålles under pågående inmatning av fiber- 10 15 20 25 30 35 466 501 10 kroppen 14. Om nu drivorganet 16 stoppas under fiber- kroppens 14 inmatning, avaktiveras distansorganet 50 omedelbart. I utförandet i fig 7 och 8 innebär denna avaktivering att den trycksatta fluiden släpps ut genom slangen 52. Den hoptryckning i inmatningsriktningen av fiberkroppen 14 som eventuellt har skett tidigare under inmatningen, som nu har avslutats, resulterar eventuellt i en återutvidgning av fiberkroppen 14. Denna återutvidgning upptages nu av kuddarnas 50 hoptryckning, så att någon oönskad ytterligare uttryckning av fiber- kroppen 14 genom utmatningsöppningen 8 ej uppstår, dvs någon ytterligare inmatning av fibermaterial till upp- luckringsenheten 1 undvikes.

Uppfinningen har nu beskrivits med fyra exempli- fierande utföringsformer, men det inses at flera modi- fieringar kan göras utan att man därför går utanför det som täcks av bifogade patentkrav.

Som exempel på en variant kan nämnas att huset 7 kan utformas på ett sådant sätt, att det fibermaterial som avrives av den översta rivvalsen 4 föres i en annan bana än den som visas på ritningsfigurerna. Detta kan åstadkommas om huset 7 byggs upp av två cylindriska rörstycken, vilkas diametrar är något större än riv- valsarnas 4, 5 och vilka är koncentriska med var sin av rivvalsarna 4, 5. I det område där rivvalsarna 4, 5 ligger närmast varandra, ansluter rörstyckena till varandra, och en förbindelseöppning mellan de två hus- delarna är där anordnad. Effekten av denna konstruktion av huset 7 blir den att det fibermaterial som avrives vid den övre avrivningsytan 20 föres först moturs runt den övre rivvalsen 4 för att därefter via förbindelse- öppningen mellan rörstyckena överföras till den andra rivvalsen 5. Det nedre rörstycket har därvid en utlopps- öppning för fibermaterialet, vilket därmed strömmar ut samlat på endast en sida om rivvalsen 5.

Claims (8)

,,\ 10 15 20 25 30 466 sol ll .PATENTKRAV

1. l. Anordning för behandling av fibermaterialy sär- skilt sten- eller glasfiber, vilken anordning har en enhet (1) för uppluckring av fibermaterialet och en enhet (2) för inmatning av fibermaterialet till upp- luckringsenheten (l), k ä n n e t e c k n a d av att uppluckringsenheten (1) har två intill varandra anbring- ade, tandade rivvalsar (4, 5) med inbördes parallella rotationsaxlar (4', 5') och med inbördes motsatta rota- tionsriktningar (P4, P5); att inmatningsenheten (2) är anordnad att i en inmatningsriktning successivt inmata fibermaterialet i form av en kompakterad fiberkropp (14), särskilt en tryckkompakterad bal, till ingrepp med tänderna (10) hos båda rivvalsarna (4, 5) samtidigt på den sida om ett gemensamt diametralplan (PL l) hos rivvalsarna (4, 5) där dessa roterar från varandra, varvid det i fiberkroppens (14) vid ingreppet belägna del (23) formas två konkava, i enxspets mötande avriv- ningsytor (20, 21); och att nämnda två avrivningsytor (20, 21) helt eller åtminstone till sin största del ligger mellan rivvalsarnas (4, 5) med inmatningsriktningen parallella diametralplan (PL 2, PL 3).

2. Anordning enligt kravet l, k ä n n e t e c k - n a d av att fiberkroppens (14) inmatningsriktning bildar en spetsig vinkel (A) mot en normal (43) till rivvalsarnas (4, 5) rotationsaxlar (4', 5').

3. Anordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda spetsiga vinkel (H) är variabel.

4. Anordning enligt något av kraven l-3, k ä n n e - t e c k n a d av att inmatningsenheten (2) innefattar ett drivorgan (16) för alstring av en tryckkraft i inmat- ningsriktningen, och ett för överföring av nämnda tryck- kraft anordnat distansorgan (50), vilket är anbringat mellan fiberkroppen (14) och drivorganet (16) och vilket distansorgan (50) är styrbart antingen till ett aktivt 10 15 20 25 30 35 ON 12 tillstånd, i vilket distansorganet (50) upprätthåller ett avstånd mellan fiberkroppen (14) och drivorganet (16), eller ett inaktivt tillstånd i vilket distans- organet (50) tillåter fiberkroppen (14) att expandera mot drivorganet (16), om fiberkroppen (14) till följd av en hoptryckning under sin inmatning strävar efter att återutvidga sig, när tryckkraften från drivorganet (16) upphör.

5. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e c k - n a d av att distansorganet (50) innefattar en eller flera kuddar eller motsvarande, vilka är avsedda att tillföras (vid 52) en trycksatt fluid för att expandera, när distansorganet skall inta sitt aktiva tillstånd, och från vilka kuddar (50) den tillförda fluiden är avsedd att utströmma (vid 52) för att medge hoptryckning av kuddarna, när distansorganet skall inta sitt inaktiva tillstånd.

6. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e c k - n a d av att distansorganet (50) innefattar ett eller flera kolv-cylinderaggregat.

7. Anordning enligt något av kraven l-7, k ä n n e - t e c k n a d ett rivvalsarna (4, 5) omslutande hus (7) med en inlopps- av att uppluckringsenheten (2) innefattar öppning (8) för mottagning av fiberkroppen (14) från inmatningsenheten (2) och en utloppsöppning (9) för utmatning av uppluckrat fibermaterial, vilken utlopps- öppning (9) är belägen på den ena rivvalsens (5) från den andra rivvalsen (4) diametralt motsatta sida, och att huset (7) vidare har ett för anslutning till en tryckluftskälla avsett tryckluftsintag (40) beläget på den andra valsens (4) från nämnda ena vals (5) áia- metralt motsatta sida.

8. Anordning enligt något av kraven l-7, k ä n n e - t e c k n a d av att uppluckringsenheten (l) innefattar en eller flera bafflar (45, 46), vilka är anbringade intill rivvalsarna (4, 5) på den sida om nämnda gemensamma diametralplan (PL l) hos rivvalsarna (4, 5) där dessa .,\ 466 501 13 roterar mot varandra och vilka bafflar är avsedda att styra det uppluckrade fibermaterialet på sistnämnda sida om rivvalsarna (4, 5).