CS212033B1 - Zařízení k ukládání a odebírání jemných až ultramikronových silikátových vláken, zejména skleněných - Google Patents

Abstract

Zařízení k ukládání a odebírání jemných až ultramikronových silikátových vláken, zejména skleněných. Vynález řeší technický problém ztrát při výrobě rouna a jeho struktury vhodné pro další zpracování, např. výrobu filtračních papírů s vysokou účinností. Tažená primární nekonečná vlákna 5 (obr. 1) o mikronáži 100 až 120 mikrometrů se vedou před ústí rozfukovacího hořáku 4, jehož účinkem se zeslabují na staplová vlákna o průměru řádově v mikrometrech. Vlákna se ukládají na ukládaci sítový pas 13 připevněný na prostupný nosný dopravní pas 12 a vytvářejí rouno 15, ze kterého se vytváří nábal 18. Je uvedena struktura obou , pasů 12, 13 a dimenzování ukládacího sítového pasu 12 a dále pomocné prostředky 18, 17 k manipulaci s rounem 1S i jejich napojení na vysavač 22. Vynález je možno použít i v jiných oborech zabývajících se výrobou a zpracováním vláken obdobných vlastností.

Description

Vynález se týká zařízení k ukládání a odebírání jemných až ultramikronových silikátových vláken, zejména skleněných, zahrnujícího nekončitý prostupný nosný dopravní pas, odsávací komoru v místě ukládání a nabalovací mechanismus.

Jemná silikátová vlákna o tloušťce 4 až 13 mikrometrů až ultramikronová vlákna o tloušťce menší než 0,5 mikrometru se nedají již vyrobit jednoduchými výrobními metodami tažením nebo rozfukováním z tayeniny a je nutno použít metod kombinovaných, z nichž nejběžnější je tzv. metoda dvojího tažení, jak je. např. popsáno v publikaci J. Lehnera a L. Surého: „Silikátová vlákna v průmyslu a stavebnictví“ (SNTL 1975) na str. 54 až 56. Tažená nekonečná vlákna o průměru 100 až 120 mikrometrů jsou vedena pres tažné válečky a naváděcí lištu před ústí trysky hořáku, v jehož spalovací. komoře dosahuje teplota hodnoty až 2000 °C a rychlost spalin proudících štěrbinou sé může blížit až rychlosti zvuku. Účinkem proudu spalin jsou primární vlákna zeslabována a dělena na staplová vlákna o tloušťce 0,05 až 8 mikrometrů. Takto získaná vlákna se vedou na ukládací zařízení, z něhož se ve formě rouna nebo rohože odebírají nebo navíjejí k dalšímu zpracování, jak je znázorněno např. v pat. USA čís. 3,114.939. Jednou z možností je zpracování těchto vláken mokrou cestou papírenskými metodami, kterými se vyrábějí odpařovací desky, jak je popsáno v patentu USA číslo 2,919.211 nebo papír podle patentu USA č. 2,919.221. Tyto výrobky se používají např. k účinnému tlumení nebo filtraci, jak uvádí DAS č. 1,925.452.

Zařízení k ukládání a odebírání vláken podle citovaných dokumentů sestávají v podstatě z nekončitých prostupných nosných dopravních pasů, opatřených v místě ukládání odsávací komorou a k nim je přistaven na další větvi pasu nebo na jeho další dráze odebírací mechanismus, např. nabalovací. Vlákna jsou vedena od rozfukovacího hořáku na dopravní pas horizontálním nebo dokonce zalomeným vertikálně horizontálním difuzorém. Nosné dopravní pasy jsou konstruovány především s ohledem na mechanické podmínky, a proto dochází k jejich zanášení vlákny, které nelze odstranit ani čištěním za provozu a mimoto dochází ke značnému úletu vláken do odsávací komory. Vlákna ulpívají též na stěnách difuzoru a postupně jej zanášejí. Další nevýhodou difuzoru je poměrně dlouhá dráha letu vláken v turbulentním proudu spalin a přisávaného vzduchu, při kterém dochází ke zplstění, tj. vzájemné mechanické vazbě vláken mezi sebou do větších shluků, což znesnadňuje dispergacl vláken ve .vodní lázni, která je součástí mokrého zpracování papírenskými metodami. Při nabalování dochází k poruchám, zejména nabaluje-li se rouno v tenké vrstvě, což je výhodné pro další zpracování.

Uvedené nevýhody se odstraní u zařízení k ukládání a odebírání jemných až uitramikronových silikátových vláken, zejména skleněných podle vynálezu zahrnujícího nekončitý prostupný nosný ..dopravní pas, odsávací komoru v místě ukládání a nabalovací mechanismus. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na prostupném nosném .dopravním pasu je souběžně s ním uložen ukládací sítový pas s plošnou vazbou o velikosti ok rovné 3.10³ až 6.10³násobku středního průměru ukládaných staplových vláken, přičemž volná, plocha mezi oky je 60 až 80 procent celkové plochy ukládacího sítového pásu vzdáleného v místě ukládání vláken 0,5 až 1 m od ústí rozfukovacího hořáku. S výhodou je nad ukládacím sítovým pasem před nabalovacím mechanismem umístěna plošná odsávací hubice a pod nosným dopravním pásem proti nabalovacímu mechanismu ódfukovací hubice, která může být s výhodou napojena na výfuk vysavače, jehož sací potrubí je napojeno na čisticí kartáč a odsávací štěrbinovitou hubici umístěnou nad horní větví obou pasů.

Přídavný ukládací sítový pas je konstruován a dimenzován tak, aby docházelo k co nejmenšímu úletu vláken do odsávací komory a k co nejmenšímu ulpívání vláken na pase, Odstraněním difuzoru se zabrání zachycování a ulpívání vláken na cestě mezi hořákem a místem ukládání a docílí se ukládání vláken co nejblíže k místu jejich vzniku v tenké vrstvě, řádově desetinách milimetru. To umožňuje též snadný přehled o vyráběné mikronáži z jednotlivých primárních vláken a na základě- toho vyhodnocovat a regulovat činnost tažné platinové pícky v součinnosti s rožfukovacím hořákem. Plošná odsávací hubice a odfukovací hubice zlepšují snímání rouhá z pasu a usnadňují jeho. nabalování. Napojení odfukovací hubice umožňuje využít výfukového proudu vzduchu z vysavače, kterým se odsávají jednak zbylá vlákna z horní větve pasů po nábalu, jednak vlákna z čisticího kaytáče,

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a schematicky znázorněno na připojených výkresech, z nichž znázorňuje obr. 1 celkový nárysný pohled na zařízení, včetně zařízení k výrobě primárních vláken, obr. 2 celkový půdorysný pohled na zařízení, obr. 3 detailní řez soustavou prostupného nosného dopravního pasu a ukládacího sítového pasu, obr, 4 detailní strukturu nosného dopravního pasu, obr. 5 detailní strukturu ukládacího sítového pasu.

Pod platinovou píckou 1 (obr. 1, 2) k tažení nekonečných primárních vláken 2' je pod tažným zařízením 3 rozfukovací hořák 4 k výrobě jemných až ultramikronových staplových vláken 5. Na rámu 6 jsou upevněny hnací válec 7, poháněný neznázorněnou pohonnou jednotkou, vodicí válce 8, napínací válec 9 s napínacím ústrojím 10 a podpěrné válce 11. Na této soustavě válců 7, 8, 9, 11 je napnut prostupný nosný dopravní pas 12 a k němu.je zevně přichycen (obr. 3) ukládací sítový paš 13. Proti rozfukovacímu hořáku 4 je uvnitř svislé větve pasů 12, 13 odsávací komora 14 v místech ukládání, kde se začíná vytvářet rouno 15. V tomto místě je ukládací sítový pas 13 vzdálen od rozfukovacího hořáku 4 0,5 až 1 m. Nad horní horizontální větví obou pasů 12, 13 je umístěna plošná odsávací hubice 1S napojená na neznázorněný ventilátor a pod touto větví odfukovací hubice 17, nad níž se vytváří nabal 18 pomocí nabalovacího mechanismu 19, za nímž je umístěna odsávací štěrbínovitá hubice 20. Tato je sacím potrubím 21 připojena na vysavač 22 přes výměnný pytel 23. Přes řídící kohout 24 je napojena na výfuk 25 do atmosféry též potrubím 28 jtž zmíněná odfukovací hubice 17. Společně se sacím potrubím 21 je na vysavač 22 připojen též čisticí kartáč 27 s krytem 28 čisticím potrubím 29. Prostupný nosný dopravní pas 12 (obr. 4) je tvořen prokrypovanými tyčemi 30 a střídavou soustavou per 31 s levým . a pravým stoupáním. Ukládací sítový pas 13 (obr. 5} je utkán z osnovních drátů 33 a útkových drátů 32. Vzájemná vazba je hladká se čtvercovými oky, dráty jsou ocelové, pocínované nebo pozinkované a mají tloušťku 0,2 až 0,7 mm. Velikost ok je funkcí středního průměru ukládaných staplových vláken a činí -3 . IQ³ až 6 . Í0³násobék středního průměru vláken. Při větším průměru ok dochází ke zvýšenému úletu staplových vláken 5 do odsávací komory 14, při menším průměru a zachování tloušťky drátu se prudce zmenšuje volná plocha mezi oky pod 60 až 80 % celkové plochy ukládacího sítového pasu, čímž se zmenšuje prostupnost ukládacího sítového pasu 13. Střídavé uspořádání soustavy per 31 zabraňuje při funkčním pohybu nosného dopravníku pasu 12 jeho samovolnému posouvání po válcích 7, 8, 9, 11 ve směru jejich osy. Plošná hladká vazba osnovních drátů 33 a útlových drátů 32 zamezuje vnikání staplových vláken 5 v průběhu jejich ukládání na ukládací sítový pas 13 mezi jejich styčné plochy a tím vzniku mechanické vazby mezi uloženým rounem 15 a ukládacím sítovým pasem 13. Zařízení funguje následovně:

Sklovina utavená v platinové pícce 1 je vytahována tažným zařízením 3 na primární vlákna 2, která jsou vedena před ústí rozfukovacího hořáku 4. Tepelným a dynamickým účinkem spalin jsou primární vlákna 2 jiatavována a tvarována na velmi jemná až ultramikronová staplová vlákna 5, která jsou unášena proudem spalin na ukládací sítový pas 13, kde jsou zachycována ve formě rouna 15, zatímco spaliny jsou odsávací komorou 14 odsávány přes ukládací sítový pas 13 a nosný dopravní pas 12 a odváděny mimo prostor výrobního zařízení. Ukládací sítový pas 13 je uchycen na nosném doprav-, ním pasu 12, který je veden přes soustavu válců uchycených na rámu 6. Uložené rouno 15 vláken je na horizontální části, ukládacího sítového pasu 13 podtlakem vytvořeným plošnou odsávací hubicí 16 nadlehčováno a odsáváno z ukládacího sítového pásu 13 tak, že zaujme polohu plovoucí vrstvy rouna 15 mezi ukládacím sítovým pasem 13 a plošnou odsávací hubicí 16. Tím jsou narušeny mechanické vazby mezi uloženým rounem 15 mikrovláken a ukládacím sítovým pasem 13 vzniklé v průběhu ukládání jednotlivých staplových vláken 5 na ukládací sítový pas 13. Bezprostředně za plošnou odsávací hubicí 18 ve směru pohybu pasu je uložené. rouno 15 mikrovláken nabalováno na dutinku nabalovacího mechanismu 19, jehož otáčení je odvozeno od pohybu ukládacího sítového pasu 13. Na nabalovací dutince vytváří vrstvy rouna 15 mikrovláken nabal 18. V místě nabalování mikrovláken. je pod nosným dopravním pásem 12 umístěna odfukovací hubice 17 do které je potrubím 28 přiváděn tlakový vzduch z výfuku 25 vysavače 22. Takto vzniklý přetlak pod nabalovaným rounem 15 mikrovláken v místě nabalování rouna Í5 napomáhá oddělování rouna 15 od ukládacího sítového pasu 13 a k následnému vytváření nábalu 18 mikrovláken. Po dosažení požadované hmotnosti nábalu 18 mikrovláken je nábal 18 včetně nabalovací dutinky vyjmut z nabalovacího mechanismu 19 a nasazena nová prázdná nabalovací dutinka. Zbývající část mikrovláken, která ulpěla na ukládacím sítovém pase 13, je odsávána odsávací štěrbinovitou hubicí 20 z ukládacího sítového pasu 13 a dále odváděna sacím potrubím 21 do výměnného pytle 23, ve kterém je udržován podtlak vysavačem 22. Výfuk 25 vysavače 22 je opatřen řídícím kohoutem 24, kterým je možno seřídit poměr mezi množstvím vzduchu odcházejícího z vysavače 22 výfukem 25 do atmosféry a tlakovým vzduchem odváděným potrubím 26 k odfukovací hubici 17. Finální čištění ukládacího sítového pasu 13 je prováděno čistícím kartáčem 27, který je opatřen ochranným krytem 28, z něhož je odsáván vzduch a zbylá staplová vlákna 5 čisticím potrubím 29 do výměnného pytle 23 vysavače 22. Nábal 18 mikrovláken je po vyjmutí z nabalovacího mechanismu 19 podélně rozříznut, dutinka odstraněna a rouno 15 mikrovláken dále zpracováváno papírenským způsobem např. na vysoce účinný filtrační papír.

Claims (3)

1. Zařízení k ukládání a odebírání jemných až ultramikronových silikátových vláken, zejména skleněných, zahrnující nekončitý prostupný nosný dopravní í>as, odsávací komoru v místě < ukládání a nabalovací mechanismus, vyznačené .tím, že na prostupném nosném dopravním pasu (12) je souběžně s ním uložen ukládací sítový • pas (13 J s plošnou vazbou o velikosti ok rovné 3.10³ až 6.10³násobku středního průměru ukládaných stohových vláken (5), přičemž volná plocha mezi oky je 60 až 80 % celkové plochy ukládacího sítového pasu (13) vzdáleného v místě ukládání vláken 0,5 až 1 m od ústí rozfukovacího hořáku (4).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že nad ukládacím sítovým pasem (13) je před nabalovačím mechanismem (19) umístěna plošná odsávací hubice (16) a pod nosným dopravním pasem (12) proti nabalovacímu mechanismu (19) odfukovací hubice (17).

3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že odfukovací hubíce (17) je napojena na výfuk (25) vysavače (22), jehož sací potrubí je napojeno na čisticí kartáč (27) a odsávací štěrbinovitou hubici (20) umístěnou nad horní větví Obou pasů (12,13).