用于使吸声瓦底垫脱水的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于制造湿毡吸声吊顶瓦的方法和装置。
【背景技术】
[0002]吸声吊顶瓦通常在Fourdr inier或Oliver垫成形机中通过湿租法制造。矿物和/或其它纤维的稀释水浆、粘结剂和其它微量成分沉积在称为金属丝的移动金属网上。通过重力，将真空施加到金属丝的下侧，和通过用位于金属丝上方的一个或多个滚筒(其中的一些可以带有真空)挤压固体，水通过金属丝开口从固体分离。当形成垫的固体沿着金属丝采取的路径前进时使用逐渐更高真空水平的站台。
[0003]当通过真空并且可选地通过挤压已尽可能多地去除水时，将垫运载到干燥炉中以去除过量水分并且刚化垫以便在吸声瓦中使用。
[0004]作为例子，浆/垫可以开始于3英寸的厚度并且可以减小到1/2英寸的厚度。在进入干燥炉中之前从垫抽取的水越多，在蒸发过量水分中使用的能量越少并且生产线可以运转越快。
[0005]水从金属丝支撑垫的真空去除受到垫沿着横向于金属丝运动的线裂化的趋势限制。当真空箱相对于垫的水含量以高真空操作时，过度收缩会在金属丝行进的方向上局部地发生。结果会是横越垫形成的横向裂纹，这使它对于用作成品瓦是有缺陷的。该问题已存在数十年并且解决它的尝试鲜有成功。常用的技术是真空箱盖上的槽或孔图案，其将抽吸施加到脱离平横向线的区域使得这样的自然线上的裂化不太可能。尽管这些努力，但是由于真空诱导收缩引起的裂化仍然限制生产线速度，并且因此限制生产能力。
【发明内容】
[0006]本发明涉及在吸声瓦的水毡垫的生产中控制脱水真空的施加。控制可以调制或脉动在一个或多个特定真空箱处施加到垫的真空使得在短时间周期内施加全真空水平。调制或脉动真空的效果是避免在较大区域上突然施加抽吸，否则将通过由于水的蒸发引起的垫或块的大规模收缩引起垫的裂化。
[0007]相对于金属丝的传送速度的真空调制的速率高使得沿着传送长度以可以相比于抖动或振动动作的方式小步地处理垫。对于以传统方式使用的恒定地施加到真空箱的相同真空水平，调制真空不太倾向于产生裂化。本发明的方法的总体效果是在进入干燥器中之前从垫去除更多的水，结果是在干燥器中消耗的时间和能量更少并且生产速率更高。
[0008]如公开的，真空可以由恒定旋转阀调制，所述恒定旋转阀是带口的，从而将截止真空施加到一个或多个真空箱。施加真空的周期由阀的旋转的速率确定。
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明的用于生产吸声瓦的垫的水毡生产线的示意性表示；以及
[0010]图2是与图1的垫生产线中所使用的真空栗关联的示例性真空控制阀的示意性分解图。
【具体实施方式】
[0011]参考图1，在湿毡系统10中，矿物和/或其它纤维的稀释水浆、粘结剂和微量的其它固体成分从混合罐11通过头箱15输送到移动金属网或金属丝12。通过重力抽取的水在第一部段13处从成分去除。固体的质量初始例如以3英寸的厚度松散地分布在金属丝12上。当垫正在形成并且由金属丝12从右向左传送时，可以使用一个或多个滚筒14压实和一体化标示为16的垫。
[0012]多个真空箱17、18和19位于金属丝12的上行程下方。真空箱的数量和位置可以取决于系统10的设计变化。系统10例如可以具有由三个独立的真空栗形成的三个真空水平。作为例子，真空水平可以是2.5、7至9和14至15英寸的水银柱。一个或多个真空箱可以分配给每个真空水平;在所示的系统10中，有三个真空箱与每个真空水平关联。在网传送方向的上游的真空箱17处于低真空水平，箱18处于中间真空水平，并且下游箱19处于高真空水平。应当理解可以使用或多或少的真空水平并且对于每个真空水平可以提供或多或少的箱。真空相应地通过在金属丝12旁边平行延伸的大管道21、22和23输送到真空箱17-19的组。
[0013]真空由当系统10操作时连续地操作的大栗形成，每个栗用于一个真空水平。
[0014]本发明构想到快速调制施加到单独的真空箱17-19的真空以从垫抽取水，同时减小垫由于水去除引起的收缩而裂化的趋势。真空由在图2中示意性地表示的用于每个真空水平的独立阀26调制，所述阀插入管道21-23和相应的真空箱17-19之间的生产线中。每个管道21-23用作歧管并且由于其真空用作真空储蓄器。阀26通过由马达27形成的旋转周期地操作，所述马达优选地是速度可调节的。所示的阀26具有三个入口，每个用于与其关联的一个真空箱17a、b、c或18a、b、c或19a、b、c。阀26的出口连接到真空管道21-23中的一个。图2中所示的阀26连接到低水平管道21和沿着金属丝12串行布置的三个相应真空箱17a、17b和17c。阀26内的可旋转阀元件28将入口 29和出口通过管道连续地连接到真空源或栗24和从其断开。
[0015]例如，金属丝12的典型线速度可以在24到32英尺每分钟的范围内。例如，阀可以在60到120rpm之间旋转。这意味着阀元件28将每秒脉动或调制I到2次，并且垫将在4.8到6.4英寸每秒之间移动。可以预见阀26将具有将打开不超过一圈的百分之50的至少一个入口
29。可以显示在32英尺每分钟，垫正在以6.4英寸每秒移动;如果阀正在以60rpm旋转并且在时间的百分之50打开，垫将移动3.2英寸，同时阀将真空施加到垫的前进长度。基于几何考虑和一般观察，为了避免由于过度局部收缩引起的裂化，将真空施加到对应于该增量前进的垫的区域可以被认为是最佳的。也就是说，在该箱处第一次受到影响的箱处的真空下的垫的该前进似乎不导致过度收缩。在金属丝12正在以小于32英尺每分钟行进和/或阀使一个以上入口打开其一圈的相应分数和/或阀以高于60rpm的速率旋转的情况下，垫将比例地前进短于3.2英寸的距离。更具体地，可以看到金属丝速度、口数量和阀旋转速度的这些因素均具有乘数效应。因此，阀26可以影响前进垫的远远更短的增量并且由此减小横越前进网长度的增量由真空产生的任何收缩的影响。结果是垫会受到一些常规量值的真空水平，但是大幅减小通过脱水使垫收缩到使它裂化的风险。
[0016]改善的水去除减小36处所示的干燥器中所需的时间和能量。这可以允许生产线以更高速度操作并且以更低成本生产吸声瓦。
[0017]可以使用相同的真空调制阀26，如真空箱18和19的其它组处所示。常规的是下游真空箱18、19以比前面的真空箱17、18更高的真空水平操作。
[0018]图2中示意性示出的阀26仅仅是可以预见实施本发明的各种构造中的一种。例如，阀26可以具有一个或多个入口，多个口可以在周期中定期地致动，一些口可以比其它打开更长，并且多个口可以在相同时间打开。
[0019]显而易见本公开仅仅作为例子并且可以通过增加、修改或消除细节进行各种变化而不脱离本公开中所包含的教导的合理范围。所以本发明不限于本公开的特定细节，除非达到以下权利要求必然这样被限制的程度。
【主权项】
1.一种用于使吸声瓦底垫脱水的系统，其包括连续行进的金属丝，用于将包括纤维和粘结剂的固体的稀释水浆沉积到所述金属丝上的装置，在所述金属丝下方用于将水从沉积在所述金属丝上的固体分离以形成底垫的真空箱，真空源，以及用于以周期速率将所述真空源周期地连接到所述真空箱的阀，所述周期速率将真空暴露于新到达所述真空箱的所述底垫的长度限制到小于4英寸每周期。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述阀具有旋转阀元件。3.根据权利要求2所述的系统，其包括可操作地连接到所述旋转阀元件的变速马达。4.根据权利要求2所述的系统，其中部署多个真空箱并且所述阀顺序地将所述真空源周期地连接到所述真空箱。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述阀在周期中的不同时间将所述真空源连接到所述真空箱。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述阀将所述真空源连接到所述真空箱，每个在独占的时间段。7.—种在水毡法中在移动金属丝上制造底垫中使用的使纤维和粘结剂的浆体脱水的方法，其包括通过在峰值和大气压之间快速地周期地调制箱中的真空使所述纤维和粘结剂受到施加到所述金属丝的底部的真空。8.根据权利要求7所述的方法，其中调制压力的周期速率足以将初始暴露于真空箱处的真空的所述金属丝上的纤维和粘结剂流的增量长度限制到小于3.2英寸的长度。9.根据权利要求7所述的方法，其中通过由马达驱动的旋转阀调制真空。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述马达是变速马达。11.根据权利要求9所述的方法，其中所述阀具有多个入口，每个入口用于沿着所述金属丝布置的独立的真空箱。
【专利摘要】本发明提供一种用于使吸声瓦底垫脱水的系统和方法，其包括连续行进的金属丝，用于将包括纤维和粘结剂的固体的稀释水浆沉积到所述金属丝上的装置，在所述金属丝下方用于将水从沉积在所述金属丝上的固体分离以形成底垫的真空箱，真空源，以及用于以周期速率将所述真空源周期地连接到所述真空箱的阀，所述周期速率将真空暴露于新到达所述真空箱的所述底垫的长度限制到小于4英寸每周期。
【IPC分类】D21F1/48, D21F11/02, D21J1/20, E04B1/86
【公开号】CN105531417
【申请号】CN201480049790
【发明人】M·W·布朗, W·A·弗兰克
【申请人】Usg内部有限责任公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月16日
【公告号】CA2923739A1, EP3047066A1, US8801902, WO2015042010A1