Zariadenie na automatické nastavovanie prúdu taveniny

Číslo patentu: 284437

Dátum: 09.03.2005

Autori: Mihovec Bojan, Štremfelj Branko, Trdič Francelj, Širok Branko

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Je opísané zariadenie na automatické nastavovanie prúdu taveniny na prvý rotujúci disk (2) a potom aspoň na jeden ďalší rotujúci disk (3) zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna, pričom nádrž (11) na vypúšťanie prúdu taveniny je pohyblivá v prvom smere (Z), rovnobežne s osou prvého rotačného disku (2), a v druhom horizontálnom smere (X), kolmom na prvý smer (Z), a s najmenej jednou videokamerou (10) umiestnenou nad prúdom vlákien. Optická os videokamery (10) a prvý smer (Z) zvierajú uhol 25 až 45 stupňov vo vertikálnom smere, pričom videokamera (10) je umiestnená vnútri usadzovacej komory (9), do ktorej rotujúce disky rozptyľujú vlákna, a je spojená s číslicovým prevodníkom (15) elektronickej jednotky (14) vo forme počítača. Elektronická jednotka (14) ďalej obsahuje výstupné kontrolné zariadenie (16), ktoré je spojené prostredníctvom rozvodovej dosky (17) s reléovým blokom (18) riadiacim signalizačné zariadenie (21) videokamery (10) a motory (19, 20) na pohybovanie nádržou (11) na automatické umiestnenie prúdu (1) taveniny do bodu prvého rotačného disku (2), pričom tento bod je kontrolovaný prostredníctvom obrazov poskytovaných videokamerou (10) a je determinovaný vzhľadom na druhý smer ako bod pretínania sa krivky (6) predstavujúcej množstvo odpadovej taveniny a krivky (7) predstavujúcej množstvo nežiaducej škváry.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka zariadenia na nastavovanie prúdu taveniny na prvý rotujúci disk zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna.V doteraz známych zariadeniach na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna sa minerálna tavenina leje na prvý rotujúci disk, na ktorom sa rozptyľuje v dôsledku odstredivej sily a mechanických vlastností taveniny samotnej tak,že jej časť padne na druhý rotujúci disk, zatiaľ čo zvyšná časť sa odfúlcne axiálnym prúdom vzduchu vo forme vlákien. Druhý rotujúci disk rozptýli taveniriu pomocou odstredivej sily tak, že časť padne na tretí rotujúci disk, zatiaľ čo zvyšná časť sa odfúkne axiálnym prúdom vzduchu vo forme vlákien. Zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna obyčajne zahrňujú až do štyroch rotujúcich diskov.Je máme, že kvalita a kvantita minerálnych vlákien zá- visí od bodu (t. j. uhla), kde tavenina prúdi na prvý rotujúci disk.Väčšina známych metód nastavovania prúdu taveniny na prvý rotujúci disk zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna je manuálnych. Najčastejšia metóda zahmuje operátora, pozorujúceho bod (t. j. uhol), kde tavenina prúdi na prvý rotujúci disk a nastavuje alebo prispôsobuje ho manuálne. V inej realizácii operátor pozoruje cez videokameru bod (t. j. uhol), kde tavenina prúdi na prvý rotujúci disk a nastavuje alebo prispôsobuje ho manuálne s použitím servomechanizmov.Uvedené známe riešenia majú niektoré spoločné nevýhody, a síce nastavenie je subjektívne, reakčný čas dlhý a nastavenie je nepresné.V EF 0 622 341 je opísané zariadenie na automatické nastavovanie prúdu taveniny. Toto zariadenie sa vyznačuje tým, že prúd taveniny sa pozoruje len horizontálne dvoma riadkovými kamerami. Údaje, získané oboma kamerami, sa spracujú a použijú na riadenie relatívneho posunutia prúdu. S takýmto riešením sú potrebné dve kamery a údaje sa týkajú len polohy prúdu taveniny.Cieľom tohto vynálezu je poskytnúť zariadenie na automatické nastavovanie prúdu taveniny na prvý rotujúci disk zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlěúma,ktore poskytne automatické, rýchle, presné a optimálne nastavenie prúdu taveniny na prvý rotujúci disk zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna.Tento problém je vyriešený zariadením na automatické nastavovanie prúdu taveniny na prvý rotujúci disk a potom aspoň na jeden ďalší rotujúci disk zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna, pričom nádrž na vypúšťanie prúdu taveniny je pohyblivá v prvom smere Z, rovnobežne s osou prvého rotačného disku, a v druhom horizontálnom smere X, kolmom na prvý smer Z, a s najmenej jednou videokamerou umiestnenou nad prúdom vlákien,pričom optická os videokamery a prvý smer Z zvierajú uhol 25 až 45 stupňov vo vertikálnom smere, pričom videokamera je umiestnená vnútri usadzovacej komory, do ktorej rotujúce disky rozptyľujú vlákna, a je spojená s číslicovým prevodníkom elektronickej jednotky vo forme počítača,pričom elektronická jednotka ďalej obsahuje výstupnékontrolné zariadenie, ktore je spojené prostredníctvom rozvodnej dosky s reléovým blokom riadiacim signalizačné zariadenie videokamery a motory na pohybovanie nádržou na automatické umiestnenie prúdu taveniny do bodu prvého rotačného disku, pričom tento bod je kontrolovaný prostredníctvom obrazov poskytovaných videokamerou a je detenninovaný vzhľadom na druhý smer ako bod pretínania sa krivky predstavujúcej množstvo odpadovej taveniny a krivky predstavujúcej množstvo nežiaducej škváry. Zariadenie na automatické nastavovanie prúdu taveniny na prvý rotujúci disk zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna opišeme s odkazom na vzorové uskutočnenie, ilustrované na nasledujúcich obrázkoch l až 7.Prehľad obrázkov na výkresochObr. 1 je schematický nákres taveniny, prúdiacej na prvý rotujúci disk a ďalšie rotujúce disky.Obr. 2 je diagram, reprezentujúci závislosť kvality produktu a strát od polohy prúdu taveniny.Obr. 3 znázorňuje vzhľad kvalitných vlákien.Obr. 4 znázorňuje vzhľad vlákien s nízkou kvalitou.Obr. 5 znázorňuje konfiguráciu prvkov zariadenia podľa tohto vynálezu.Obr. 6 je elektrická funkčná schéma zariadenia podľa tohto vynálezu.Obr. 7 je obraz prúdu taveniny a rotujúcich diskov, ako ho vidí, analyzuje a zobrazuje zariadenie podľa tohto vynálezu.Na obr. 8 je znázornená kamera, ktorá je chránená prúdom vzduchu pozdlž optickej osi kamery proti usadzovaniu vlákien.Na obr. l, ktorý schematicky znázorňuje prúdmie taveniny na prvý rotujúci disk a ďalšie rotujúce disky, vidieť, že lúč 1 taveniny prúdi na prvý rotujúci disk 2. Rotujúce disky 3, 4 a 5 sa otáčajú v takých smeroch, aby časť taveniny spadla na nasledujúci disk, zatial čo zvyšná časť sa odfúlçne pozdĺž osi Z axiálnym prúdom vzduchu.Experimentálne sa zistilo, že kvalita produktu, a síce vlákien minerálnej vlny, závisí od polohy lúča 1 prúdu na prvom rotujúcom disku, najmä pozdlž osi X a o niečo menej pozdĺž osi Z. Obr. 2 znázorňuje diagram závislosti kvality produktu a strát od X-polohy lúča 1 taveniny na prvom rotujúcom disku 2. Na ľavom konci osi X na obr. 2 je ukázaný prípad, ked lúč 1 taveniny prúdi práve na okraj prvého rotujúceho disku, čo je takpovediac pod uhlom takmer 0 °, zatiaľ čo na jej pravom konci máme opačnú situáciu s lúčom 1 taveniny, prúdiacim na stred prvého rotujúceho disku 2, teda takpovediac pod uhlom 90 °. Diagram na obr. 2 znázorňuje všetky medziľahlé situácie vzhľadom na smer X medzi týmito krajnými poloharni lúča 1 prúdu na prvý rotujúci disk. Ako vidieť, množstvo stratenej taveniny,Zhromažďujúcej sa pod rotujúcimi diskami 2, 3, 4 a 5, reprezentované krivkou 6, je veľké, keď lúč 1 taveniny prúdi priamo na okraj prvého rotujúceho disku 2, a zmenšuje sa,keď sa vzdialenosť od okraja zväčšuje (blížiac sa k stredu). Ďalej možno vidieť, že množstvo nežiaducej trosky, t. j. nevlálcnitých častíc taveniny v produkte, reprezentovaná krivkou 7, je malé, keď tavenina prúdi priamo na okraj prvého rotujúceho disku 2, a zväčšuje sa, keď sa vzdialenosť od okraja zväčšuje (blížiac sa k stredu). Ako sa ukazuje,optimálnym bodom 8 na rotujúcom disku 2 vzhľadom na osX je bod, V ktorom sa pretínajú krivky 6 a 7. Vzhľadom na smer Z je umiestnený v strednej tretine hrúbky rotujúceho disku 2, Zariadenie podľa tohto vynálezu poskytne automatické, rýchle, presne a optimálne nastavenie lúča 1 taveniny na prvý rotujúci disk 2 zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna.Obr. 3 znázorňuje kvalitný produkt, to jest vlákna minerálnej vlny bez nevláknitých častíc taveniny, zatiaľ čo na obr. 4 možno vidieť nevláknité častice solidiiikovanej taveniny ako tmavé škvrny.Usporiadanie zariadenia na automatické nastavovanie prúdu taveniny na prvý rotujúci disk zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna podľa tohto vynálezu a ako je reprezentované na obr. 5, pozostáva z usadzovacej komory 9 s dopravným pásom 12, rotujúcimi diskrni 2, 3, 4 a 5 a s videokamerou 10, a z nádrže 11 s taveninou. Lúč 1 taveniny prúdi na prvý rotujúci disk 2, kde je čiastočne odfukovaný pozdĺž osi Z vo forme vlákien 13 na dopravný pás 12, čiastočne sa rozptyľuje na rotujúce disky 3, 4 a/alebo 5, a čiastočne padá v nevláknitej forme na spodok pod rotujúcimi dískmi, ako je reprezentované krivkou 6 na obr. 2. Nádrž 11 s taveninou sa pohybuje ľubovoľným známym spôsobom pozdĺž osi Z a X pomocou dvoch hnacích motorov 19 a 20, takže lúč 1 taveniny sa dá umiestniť na požadovaný bod na rotujúcom disku 2. Videokamera 10 je umiestnená nad prúdom vlákien 13 a je navyše chránená proti usadzovaniu vlákien 13 zavedením prúdu 27 vzduchu na obr. 8 pozdĺž optickej osi kamery 10 a jeho nasmerovaním proti diskom (2, 3, 4, 5). Kamera 10 na obr. 8 je umiestnená v tuneli 24 a pripevnená k nemu pomocou pozdĺžnych podpier 25. Pred optikou videokamery 10 je umiestnené ochranné sklo 26, výhodne vyrobené z tvrdeného skla. Prúd 27 vzduchu odfukuje vlákna 13 a súčasne chladí kameru 10.Videokamera 10 je umiestnená takým spôsobom, že jej optická os zviera uhol od 25 do 45 ° s osou Z a leži vo zvislej rovine, ktorá obsahuje samotnú os Z, pričom táto zvislá rovina sa rozprestiera V strede medzery medzi prvým rotujúcim diskom 2 a druhým rotujúcim diskom 3 s 10 toleranciou vzhľadom na celkovú šírku systému rotujúcich diskov 2, 3, 4 a 5. Zorné pole videokamery 10, zaostrené na medzeru medzi rotujúcimi diskami 2 a 3, zahmuje lúč 1 taveniny, celé rotujúce disky 2 a 3 a hornú časť rotujúcich diskov 4 a 5. Pri týchto podmienkach videokamera 10 dostatočne pokrýva lúč 1 prúdu vzhľadom na osi X a Z.Elektrická funkčná schéma zariadenia podľa tohto vynálezu na obr. 6 ukazuje, že zariadenie podľa tohto vynálezu sa skladá z videokamery 10, spojenej s čislicovým prevodníkom 15. Čislicový prevodník 15 je komponentom elektronickej jednotky 14, ktorá tiež zahmuje výstupné kontrolné zariadenie 16. Cez rozvodnú dosku 17 je toto výstupné kontrolné zariadenie 16 spojené s reléovým blokom 18, pomocou ktorého sa zapnú signalizačné zariadenie 21 kamery 10 a motory 19 a 20 na pohybovanie nádržou 11. Vo vzorovom uskutočnení sú elektronická jednotka 14 s číslicovým prevodníkom 15, výstupným kontrolným zariadením 16, monitorom 22 a vstupnou jednotkou 23 (napríklad klávesnicou) realizované pomocou počítača, ktorý rozpoznáva obraz, prijatý z videokamery 10 a cez počítačový program vykonáva nastavenia nádrže 11, čím nastavuje lúč 1 na prvý rotujúci disk 2.Obr. 7 znázorňuje obraz, ako je zobrazený na monitore 22, na ktorom sa zakladá nielen analýza polohy lúča 1, ale pomocou hnacích motorov 19 a 20 a príslušných mechanizmov tiež automatické nastavovanie lúča 1 taveniny na prvý rotujúci disk 2 zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna.1. Zariadenie na automatické nastavovanie prúdu taveniny na prvý rotujúci disk (2) a potom aspoň na jeden ďalší rotujúci disk (3) zariadenia na rozptyľovanie minerálnej vlny na vlákna, pričom nádrž (11) na vypúšťanie prúdu taveniny je pohyblivá v prvom smere (Z), rovnobežne s osou prvého rotačného disku (2), a v druhom horizontálnom smere (X), kolmom na prvý smer (Z), a s najmenej jednou videokamerou (10) umiestnenou nad prúdom vlákien (13),vyznačuj úce sa tým,optickáosvideokamery (10) a prvý smer (Z) zvierajú uhol 25 až 45 stupňov vo vertikálnom smere, pričom videokamera (10) je umiestnená vnútri usadzovacej komory (9), do ktorej rotujúee disky rozptyľujú vlákna, a je spojená s číslicovým prevodnikom(15) elektronickej jednotky (14) vo forme počítača, pričom elektronická jednotka (14) ďalej obsahuje výstupné kontrolné zariadenie (16), ktoré je spojené prostrednictvom rozvodnej dosky (17) s reléovým blokom (18) riadiacim signalizačné zariadenie (21) videokamery (10) a motory(19, 20) na pohybovanie nádržou (ll) na automatické umiestnenie prúdu (l) taveniny do bodu prvého rotačného disku (2), pričom tento bod je kontrolovaný prostredníctvom obrazov poskytovaných videokamerou (10) a je deterrninovaný vzhľadom na druhý smer ako bod pretinania sa krivky (6) predstavujúcej množstvo odpadovej taveniny a krivky (7) predstavujúcej rrmožstvo nežiaducej škváry.2. Zariadenie podľa nároku l, v y z n a č uj ú c e s a t ý m , že optická os videokamery (10) leží vo vertikálnej rovine rovnobežnej s prvým smerom (Z), pričom táto Vertikálna rovina vybieha pozdĺž stredu medzery medzi prvým rotujúcim diskom (2) a druhým rotujúcim diskom(3) v rámci 10 tolerancie vo vzťahu k celkovej šírke systému rotujúcich diskov (2, 3, 4, 5), pričom videokamera(10) je zaostrená na medzeru medzi prvým a druhým rotujúcim diskom (2,3).3. Zariadenie podľa nároku l alebo 2, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že prúd (27) vzduchu je nasmerovaný pozdĺž optickej osi videokamery (10) proti diskom (2, 3,4, 5) na ochranu videokamery (10) proti usadzovaniu vlákien (13) a na jej ochladzovanie.4. Zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že zariadenie na rozptyľovanie obsahuje dva ďalšie disky (4,5) usporiadané zodpovedąúco pod prvým a druhým rotujúcim diskom (2,3).5. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov,vyznačuj úce sa tým,že videokamera (10) je Luniestnená V tuneli (24) a upevnená na tuneli prostrednictvom pozdĺžnych podpier (25).6. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že pred videokamerou (10) je umiestnené ochranné sklo (26) na ochranu jej optiky.7. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokomvyznačuj úce sa tým,aspoň zariadenie na rozptyľovanie a videokamera (10) sú umiestnené vnútri usadzovacej komory (9), V ktorej sa usadzujú vlákna.8. Zariadenie podľa nároku 7, V y z n a č u j ú c e s a t ý m , že usadzovacia komora (9) obsahuje dopravníkový pás (12).

MPK / Značky

MPK: C03B 37/05

Značky: nastavovanie, zariadenie, prúdu, automatické, taveniny

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-284437-zariadenie-na-automaticke-nastavovanie-prudu-taveniny.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie na automatické nastavovanie prúdu taveniny</a>

Podobne patenty