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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineralwolle
DieErfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Mineralwolle aus einem geschmolzenen mineralischen Material. Der Ausdruck "Mineralwolle" soll hier in einem allgemeinen
Sinne verstanden werden, indem er Wolle oder Fasern, die aus einem Gestein, Schlacke, geschmolzenem Glas, Mischungen daraus und andern durch Hitze verflüssigbaren Rohstoffen, die in Fasern umgewandelt werden können, umfassen soll.
Das geschmolzene, die Mineralwolle liefernde Material wird durch Anwendung einer Mehrzahl von zusammenwirkenden Rotoren zerfasert, wobei es einem Eingangs- oder Verteilerrotor zugeführt wird, der die Aufgabe hat, die Materialbewegung zu beschleunigen und auf die Umfangsflächen anderer Rotoren zu übertragen, an denen es als glühende Ringe haftet. Die mit grosser Schnelligkeit erfolgende Rotation dieser Rotoren veranlasst faserbildende Materialteilchen aus den Ringen aus geschmolzenem, glühendem Material unter der Einwirkung der Zentrifugalkräfte auszutreten. Eine unerwünschte Begleiterscheinung dieses Zerfaserungssystem besteht darin, dass im Endprodukt eine beträchtliche Menge an festen, nichtzerfaser ten Teilchen, den sogenannten Einschüssen, anwesend ist, was die Qualität und den Handelswert des Endproduktes nicht unerheblich beeinträchtigt.
Es sind verschiedene Versuche bekannt, Zerfaserungsverfahren dieser Art zu verbessern. So soll z. B. gemäss der deutschen Auslegeschrift 1063512 die Verteilerwalze in einem bestimmten Abstand von den Zerfasertrommeln gehalten werden. Nach der USA-Patentschrift Nr. 2, 793, 395 soll die Schmelze auf die Flachseiten der Rotoren und nicht auf deren Aussenflächen abgegeben werden, wogegen gemäss der USAPatentschrift Nr. 2, 855, 626 die Schmelze in die Spinnvorrichtung eingebracht wird. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass entweder Dampf und/oder Luft mit hoher Geschwindigkeit auf die von der Spinnvorrichtung austretende Masse gerichtet wird. Durch die hohe Geschwindigkeit des Mediums soll erreicht werden, dass die gesponnenen Fasern verfeinert werden.
Diesem Bestreben wirkt jedoch entgegen, dass solche Strömungen des Mediums Wirbel bilden, die Klumpenbildungen bedingen, weil die Fasern von den Einschüssen nicht getrennt werden.
Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung von Mineralwolle aus einem geschmolzenen mineralischen Material unter Verwendung von rotierenden Zerfaserungsrotoren, wobei auf einer Aussenfläche derselben das geschmolzene Ausgangsmaterial, um einen den Rotor umgebenden Ring aus glühendem Material um zumindest einen der Rotoren herum zu bilden, niedergeschlagen wird und von dem Ring fasererzeugende Teilchen abgeschleudert werden, so dass innerhalb einer Zerfaserungszone eine Mehrzahl von Fasern und nicht zerfaserten Teilchen entsteht.
Die vorstehend aufgezeigten Nachteile derartiger Verfahren werden erfindungsgemäss dadurch überwunden, dass die Fasern und die nicht zerfaserten Teilchen nahe der Umfangsfläche der Rotoren einer laminaren Strömung eines Mediums, dessen Strömungsgeschwindigkeit 5-25, 4 m/sec beträgt, über eine messbare Zeitspanne ausgesetzt werden, um die Fasern von den nicht zerfaserten Teilchen zu trennen, wobei sich das Medium quer zum Schleuderweg der fasererzeugenden Teilchen bewegt. Eine solche Geschwindigkeit der Strömung des Mediums genügt, um die Richtung der Fasern zu ändern, sie vermag jedoch nicht, die Bewegungsrichtung nichtfaseriger Teilchen wesentlich zu beeinflussen.
Hiedurch und durch die Vermeidung von Wirbelströmen wird eine Vermengung von Fasern mit den Einschüssen nahe der Entstehung der letzteren verhindert.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungsbei- spiele von zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendbaren Einrichtungen schematisch dargestellt sind. Es zeigen : Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer mit sehr grosser Arbeitsgeschwindigkeit arbeitenden Zerfaserungseinrichtung, Fig. 2 eine Stirnansicht der Zerfaserungseinheit, Fig. 3 einen
Schnitt nach Linie 3 - 3 der Fig. 2 und Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich der Fig. 3, jedoch eine andere Art einer Düse darstellend.
In Fig. 1 ist ein Zerfaserungssystem dargestellt, das aus einer Zerfaserungseinheit 10 und einer Sammeleinrichtung 11 besteht. Die Zerfaserungseinheit arbeitet mit einer Mehrzahl von Rotoren, die so angeordnet sind, dass ihre peripheren Oberflächen mit einem Strom eines geschmolzenen Rohmaterials zusammenwirken. Auf Grund der hohen Umdrehungsgeschwindigkeit der Rotoren werden fasertragende Teilchen durch die Zentrifugalkraft auf einen glühenden Ring, der auf dem Umfang der Rotoren gebildet ist, ausgeschleudert. Die Zerfaserungsrotoren sind zum Teil von einer Öffnung 12 umgeben, aus der ein Medium mit einer hohen gleichförmigen Geschwindigkeit austritt, um die Fasern von den fasertragenden Teilchen zu trennen.
DieSammeleinheit besteht aus einer die Einschüsse sammelnden Kammer 13 und einer Fasersammelkammer 14. Die Einschusskammer oder -Falle 13 ist eine geschlossene Kammer, die Seitenwände 15 und 16 besitzt. Eine Öffnung in der Seitenwand 15 nimmt die Zerfaserungseinheit 10 auf.
Die durch die Einheit 10 gebildeten Fasern treten in die Kammer 14 durch eine Öffnung 18 ein, die in jener Wand 16 vorgesehen ist, welche der Einschussfalle 13 und der Fasersammelkammer 14 gemeinsam ist. Ein Rohr 19 mit Öffnungen 20 sprüht eine Bindemittellösung auf die Fasern, die durch die Öffnung 18 eintreten. Die Bodenwand der Sammelkammer 14 enthält ein gelochtes Förderband 21, das von Walzen 22 so getragen ist, dass es sich in der durch die Pfeile angegebenen Richtung bewegen kann. EineSaugkammer 24 ist zwischen dem oberen und dem unteren Trum desFör- derbandes 21 vorgesehen und liegt mit seiner offenen Seite anschliessend an die untere Oberfläche des oberen Trums ; sie ist mit einem geeigneten Luftabsaugemittel (nicht dargestellt) verbunden.
Die Endwand 25 der Sammelkammer 14 ist mit einem Auslass 26 versehen, durch den die auf dem Förderband gesammelten Fasern austreten. Der Austritt ist durch eine Führungsrolle 22 und eine Druckwalze 27 definiert und dazu eingerichtet, das Fasermaterial zusammenzupressen. Der durch die Öffnung 12 erfolgende Luftstrom ist durch die Sa. ugkammer 24 veranlasst, da der einzige Eintritt für die Luft in die Sammelkammer durch die Öffnung 18 erfolgt, wogegen der Eintritt in. die Schussfalle durch die Öffnungen 12 und 17 möglich-ist.
Die Zerfaserungseinheit 10 ist im Einzelnen durch die Fig. 2 und 3 veranschaulicht, in denen man eine Grundplatte 30 erkennt, die von Füssen 31 getragen wird. An der Grundplatte 30 ist eine Stirnwand 32 und eine Rückwand 33 gesichert. Die Decke 34 wirkt mit einem Paar von (nicht dargestellten) Seitenwänden zusammen, um das Gehäuse der Einheit 10 zu vervollständigen. Die Vorderwand 32 istmitderöffnung 12 und die Hinterwand 33 mit einer Öffnung 36 versehen. Ein Gehäuse 37 wird von den Wänden 32 und 33, die die Umfänge dieser Öffnungen definieren, getragen und ist mit ihnen verbunden. Die vordere Kante des Gehäuses 37 steht über die Oberfläche der Wand 32 vor, um eine Lippe 38 zu bilden.
Nach hinten steht das Gehäuse 37 über die Wand 33 vor, um einen Trichter 39 zu bilden.
Über der Zerfaserungseinheit 10 ist ein Schmelzofen 40 vorgesehen, in welchem das faserbildende Material geschmolzen wird. Eine Ausgussrinne 41 leitet einen Strom 42 an geschmolzenem Material auf einen schwingenden Trog 43, welcher den Strom 42 über den Verteilerrotor 44 leitet. Die Rinne 43 ist schwenkbar gelagert, damit sie mittels der Stange 45 in schwingende Bewegung versetzt werden kann.
Unterhalb der Rinne 43 ist der Verteilerrotor 44 so angeordnet, dass sein Umfang das geschmol- zene Material aufnimmt. Dieser Verteilerrotor ist mit einer Welle 46 drehbar, die durch die Vorderwand 32 ragt und in Lagern die innerhalb der Hülse 47 vorgesehen sind, gelagert. Das Antriebsrad 48, das sich an dem Ende der Welle 46 befindet, ist mit einer nicht gezeichneten Antriebseinrichtung verbunden.
Die Zerfaserungsrotoren 49 und 50 sind auf den Wellen 51 und 52 gesichert, welche durch die Vorderwand 32 ragen und drehbar in Lagern gelagert sind, die innerhalb der Hülsen 53 und 54 untergebracht zu denken sind. Der Rotor 50 dreht sich in derselben Richtung wie der Verteilerrotor 44 durch (nicht gezeichnete) Antriebsmittel, die mit dem Antriebsrad 56 verbunden sind, wogegen der Rotor 49 in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist, u. zw. durch (nicht gezeichnete) mit den Antriebsrädern 55 verbundene Mittel. Demnach werden, wie
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EMI3.1
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