CZ282754B6 - Způsob a zařízení k výrobě vláken z minerální vlny - Google Patents

Abstract

Při způsobu výroby vláken vnějším odstřeďováním se vlákna shromažďují proudem vzduchu, který má po obvodu alespoň posledního rotoru (5, 6, 7) axiální směr s tangenciální složkou ve smyslu otáčení rotoru (5,6,7), která se po obvodu rotoru (6,7) mění. Zařízení obsahuje sadu (1) rotorů (5,6,7), upevněných otáčivě na čelní stěně (2) skříně (3), přičemž jednotlivé rotory (5,6,7) jsou spojeny se vzduchovými štěrbinami (8,9,10), které mají usměrňovací členy (25) k usměrňování vzduchu v tangenciálním směru.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k výrobě vláken z minerální vlny.

Dosavadní stav techniky

Je znám způsob výroby vláken z minerální vlny, které se vyrábějí z minerální taveniny s použitím zařízení, obsahujícího skříň s čelní stěnou, sadu rotorů k vytváření vláken, kde všechny rotory jsou připevněny k čelní stěně skříně otočně kolem os, ležících v různých horizontálních rovinách, a uspořádané tak, že při otáčení rotorů je tavenina, odlévaná na obvod horního rotoru sady, vrhána na obvod následujícího rotoru nebo na obvod každého z následujících rotorů v pořadí, kde z každého následujícího rotoru se odmršťují vlákna z minerální vlny.

Zařízení dále obsahuje prostředky, připojené ke každému následujícímu rotoru k odebírání vláken z minerální vlny, kde k těmto prostředkům patří štěrbiny k přivádění vzduchu, procházející čelní stěnou kolem skříně a přiléhající k obvodu rotoru, určené k dmýchání proudu vzduchu těsně a v podstatě rovnoběžně s obvodem a s axiální složkou pro unášení minerálních vláken od obvodu.

Dále zařízení obsahuje usměrňovači členy k volbě úhlu proudění vzduchu vzhledem k osovému směru.

Zařízení tohoto typu je popsáno ve spise GB 1 559 117. Je zde zejména popsán systém, kde usměrňovači členy jsou tvořeny lopatkami rotoru, které se otáčejí s rotorem a tedy udělují tangenciální složku proudu vzduchu, která odpovídá obvodové ry chlosti rotoru.

V tomto patentovém spise je však také uvedeno, že usměrňovači členy mohou být tvořeny lopatkami ve štěrbinách, které umožňují měnit proud vzduchu ajeho směr podél obvodu rotoru. Takto místo toho, aby se tangenciální rychlost vzduchu určovala rychlostí rotace rotoru, může být určována volbou úhlu nastavení lopatek. Místo toho, aby byl proud vzduchu rovnoměrný kolem celého rotoru, může se štěrbina v určité oblasti zavřít, nebo přivřít za účelem omezení proudění vzduchu v této oblasti. Zejména je možné uzavřít proudění vzduchu v meziprostoru mezi rotory, když tavenina teče od jednoho rotoru k druhému, za účelem omezení rušivého a chladicího účinku na proud taveniny. Z toho vyplývá, že štěrbina s lopatkami by mohla procházet alespoň kolem většiny zbývajícího obvodu každého rotoru. Následkem toho budou štěrbiny procházet mezi nižšími sousedními částmi nejnižší dvojice rotorů.

Při výrobě vláken z minerální vlny se obvykle rozstřikuje do vláken pojivo, když jsou vlákna vynášena axiálně ze sady rotorů, aje žádoucí dosáhnout co nejlepšího rozdělení pojivá ve vláknech. Ze sady rotorů běžně vychází část granulí nebo hrubých vláken a mohou se ukládat v jímce, umístěné pod a před sadou rotorů, a to před dopravníkem nebo jiným vhodným unášecím prostředkem k odstraňování minerální vlny z komory, v níž jsou uloženy rotory. Granule nebo hrubá vlákna se shromažďují v jímce a recyklují se do taveniny. Je přirozeně žádoucí minimalizovat množství kvalitních vláken, zachycených v jímce.

Podle známého stavu techniky byly činěny pokusy ke zvýšení produktivity zařízení použitím dvojice zvlákňovacích členů uvnitř zvlákňovací komory, jak je uvedeno ve spisech US 3 709 670 a US 4 119 421. V obou těchto patentových spisech jsou tyto zvlákňovací členy nutně uspořádány symetricky k zabránění interference mezi jednotlivými proudy vzduchu. Žádný z těchto systémů není příliš účinný a oba mají dodatečnou nevýhodu, že vyžadují konstrukci

- 1 CZ 282754 B6 dvou opačných typů zvlákňovacích členů, aby rotory mohly být umístěny v předepsaném zrcadlovitém uspořádání. Vzniká zde nebezpečí poměrně častého požadavku výměny zvlákňovacích členů vzhledem k velice agresivním podmínkám, kterým jsou vystaveny, a proto je velice nevýhodné, že každý, kdo provozuje toto zařízení, popsané v jednom z těchto patentů, musí skladovat dva rozdílné typy zvlákňovacích členů k provedení této náhrady.

Dále je zde stále naléhavá potřeba zvýšení produktivity zařízení bez snížení jakosti výrobku a bez nutnosti skladování dvou rozdílných typů zvlákňovacích prvků.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky z větší části odstraní zařízení k výrobě vláken z minerální vlny podle vynálezu, sestávající ze skříně s čelní stěnou a sady rotorů, která zahrnuje podávači rotor a alespoň jeden následující rotor, které jsou připevněny na čelní stěnu otočně, jejichž osy otáčení leží v různých horizontálních rovinách. Ke každému z následujících rotorů jsou přiřazeny prostředky pro odběr vláken z minerální vlny, které obsahují štěrbiny k přivádění vzduchu čelní stěnou pro jeho dmýchání těsně a rovnoběžně s obvodem rotoru, s axiální složkou k unášení vláken z minerální vlny axiálně od obvodu, a dále obsahuje usměrňovači členy k usměrňování proudu dmýchaného vzduchu ve zvoleném úhlu vzhledem k osovému směru, jehož podstatou je to, že usměrňovači členy jsou uspořádány alespoň ve štěrbině, spojené s posledním rotorem v sadě rotorů, k usměrňování proudu vzduchu v úhlu k axiálnímu směru, který se mění podél štěrbiny mezi větším a menším úhlem, který je alespoň o 10° menší, než větší úhel, přičemž proud vzduchu má tangenciální složku uspořádanou ve smyslu otáčení rotoru, přičemž štěrbiny procházejí pouze kolem části vnějšího povrchu příslušných rotorů, v podstatě mimo prostor mezi sousedními následujícími rotory.

Dalším podstatným znakem je ta skutečnost, že poslední rotory v sadě rotorů se otáčejí v opačném smyslu, přičemž tangenty jejich nejbližších části ve smyslu otáčení směřují při otáčení dolů, a že menší úhel je v té části každé štěrbiny, kde uvedené tangenty směřují dolů.

Sada rotorů je přitom sestavena ze vstupního rotoru a třech následujících rotorů, přičemž usměrňovači členy jsou uspořádány k řízení proudu vzduchu v axiálním směru, který se mění podél štěrbin, spojených s následujícím rotorem, v pořadí třetím a čtvrtým.

Zařízení je dále opatřeno prostředkem pro vstřikování pojivá na vlákna při jejich axiálním výstupu z alespoň jednoho následujícího rotoru, kde tento prostředek obsahuje trysku, upevněnou souose s následujícími rotory.

Pro ukládání vláken z minerální vlny je zařízení opatřeno dopravníkem k jejich transportu od sady rotorů.

Před sadou rotorů a před dopravníkem je vytvořena jímka s dopravním prostředkem k dopravě granulí a odpadní minerální vlny do tavící komory k jejich recyklaci.

Větší úhel proudu vzduchu má hodnotu 30° až 50° a menší úhel je výhodný v rozsahu 10° až 25°, případně v rozsahu 0° až 10°.

Vzduchová štěrbina je tvořena vnitřní částí, uspořádanou těsně u povrchu rotoru, a vnější částí, jejíž velikost je maximálně 30 mm radiálně od povrchu rotoru.

Zařízení může být sestaveno z několika skříní, uspořádaných vzájemně vedle sebe, přičemž v každé skříni je uspořádána v podstatě totožná sada rotorů.

Výhodou tohoto zařízení podle vynálezu se jeví ta skutečnost, že proud vzduchu může unikat ze štěrbiny pod různými úhly po celé její délce. Tímto způsobem je možné optimalizovat tangenciální rychlost vzduchu v různých polohách podél štěrbiny, podle ustavení každé polohy vzhledem k okolnímu zařízení.

Výrobek z tohoto zařízení je stejnoměrnější jak s vysokou, tak s nízkou hustotou vlákna a umožňuje podstatné zvýšení výrobní kapacity.

Přítomnost silné tangenciální složky v proudu vzduchu alespoň v části každé štěrbiny je žádoucí, protože podporuje vytváření vláknité struktury o stejnoměrné a nízké hustotě. Proto usměrňovači členy mohou usměrňovat vzduch v části délky štěrbiny pod úhlem ve smyslu otáčení obvodu rotoru, který je poměrně velký, alespoň 20°, obvykle 30° a často alespoň 40° k axiálnímu směru. Obvykle je nežádoucí, když jsou úhly větší než 50° nebo 65°, protože v těchto větších úhlech rostou potíže s vytvářením dostatečného axiálního proudění k unášení vláken od sady rotorů a obvykle je maximální úhel menší než 45°, často asi 42°. Avšak u těchto větších úhlů se prokázalo, že nejsou žádoucí v některých polohách kolem každého rotoru, protože v těchto polohách dává lepší výsledky spíše axiální a méně tangenciální proud vzduchu. V těchto polohách tak může unikat proud vzduchu pod menším úhlem. Menší úhel bude obvykle alespoň o 10° menší než úhel větší. Vhodných výsledků se často dosáhne, když je větší úhel v rozsahu od 30° do 45° a menší úhel je alespoň o 10° menší aje v rozsahu od 10° do 25°. Ve zvláště důležitém a přednostním provedení vynálezu je menší úhel v rozsahu od 0° do 15°, často od 0° do 10° a zejména od 0° do 5°, přednostně 0°, alespoň v části délky jedné štěrbiny. V některých příkladech provedení může být menší úhel velmi malý, například 0-5°, proti smyslu otáčení.

Příklad, kdy je velmi silná tangenciální složka nežádoucí, je ten, kdy tangenta probíhá dolů k rotačnímu povrchu, například pod úhlem +45° k vertikále, protože poloha tohoto tangenciálního proudu vzduchu má snahu vyfukovat vlákna dolů, takže se nemohou správně promíchat s pojivém a mohou být dokonce vyfukována do jímky. Proto je v těchto oblastech žádoucí, aby usměrňovači členy byly skloněny pod menším úhlem než v jiných částech štěrbiny. Často je zejména výhodné, když se nejnižší dvojice rotorů otáčí v opačném smyslu, s tangentami k přilehlým rotačním povrchům nasměrovanými dolů, a když jsou vzduchové štěrbiny uspořádané kolem každého z těchto rotorů, a když tyto štěrbiny procházejí mezi přilehlými částmi rotorů. Velmi silná tangenciální složka proudu vzduchu z obou těchto štěrbin vytvoří velice silný proud směrem dolů na vlákna, která jsou vytlačována z každého z poslední dvojice rotorů, když jsou těsně u sebe, což může vést k nedostatečnému rozdělování pojivá a zejména k vysokým ztrátám kvalitních vláken, padajících do jímky. Zmenšením tohoto úhlu usměrňovacího členu v těchto oblastech se projeví silnější axiální složkou, což povede k silnějšímu vyfukování vláken na sběrný povrch.

Jiná poloha, kde použití většího úhlu může být nevýhodné je, když tangenta od rotoru prochází vertikálně vzhůru v úhlu +45°, zejména u rotoru v horní části sady. Proto má proud vzduchu snahu vyfukovat vlákna vzhůru. Vlákna mohou narážet na horní část dutiny a mohou být odrážena zpět odděleně od poj iva. Proud vzduchu směrem vzhůru může v některých případech ochlazovat proud taveniny. V horním konci štěrbiny takového rotoru je výhodné, aby tento úhel byl menší. Jiná situace nastane, když je zvlákňovací prostor poměrně úzký, protože použití většího úhlu u nejvyšší části štěrbiny, přiléhající ke stěnám zvlákňovacího prostoru, může vést ke směrování vláken proti stěnám zvlákňovacího prostoru, a proto v těchto polohách je žádoucí menší úhel. Je žádoucí, aby mezi větším úhlem a menším úhlem nebyl prudký přechod aje výhodné, když je tento přechod plynulý. Většina štěrbin má obvykle jeden úhel a zbytek štěrbin, obvykle na jednom konci, má úhel jiný. Ale když je třeba, mohou štěrbiny začínat například menším úhlem, dále přejít na větší úhel a potom opět pokračovat na menším úhlu. Obvykle 10 až 90 %. často 10 až 40 % některých štěrbin, kde se úhel mění po jejich délce, má menší úhel a zbytek má větší úhel. Může se zde použít několika různých malých úhlů. Například část délky štěrbiny, jejích 10 až 30 %, může mít úhel 0°, část může mít úhel 10° až 20° a zbytek může mít

-3 CZ 282754 B6 například úhel 30° až 45°.

I když je štěrbina přednostně prstencovitá, nebo tvoří část prstence, kanálek, který prochází kolem připojeného rotoru a v němž jsou uložené lopatky, které působí jako vodítka, může být alternativně proveden jako série sousedících otvorů, jejichž stěny působí jako vodítka. Každá lopatka je obecně kolmá a je uložena ve štěrbině v požadovaném úhlu, ale některé z lopatek mohou být zakřivené, kde v tomto případě bude úhel vymezen alespoň v části úhlem výstupního konce lopatky.

V případě sestavy několika zařízení podle vynálezu, uspořádaných vedle sebe, je každá sada rotorů v podstatě totožná. Jako výsledek existence usměrňovačích členů, usměrňujících proud vzduchu v různých úhlech v téže sadě rotorů, je nyní možné optimalizovat proud vzduchu v každé části každé sady. Následkem toho je možné ihned optimalizovat proudy vzduchu jedné sady rotorů vzhledem k proudům vzduchu sousední sady, a tedy je možné získat velmi dobrý výsledek zvlákňování, i když jsou sady rotorů velice těsně u sebe a jsou vzájemně shodné. To, že sady rotorů jsou vzájemně shodné, znamená, že jsou vzájemně zaměnitelné bez nepříznivého účinku na výkon zařízení. Mezi sadami mohou být samozřejmě menší a bezvýznamné rozdíly. Všechny prvky jsou však často v tomto smyslu shodné, takže zvlákňovací člen, obsahující skříň, rotory a kolem rotorů vzduchové štěrbiny, je zaměnitelný s jiným zvlákňovacím členem. Pomocí tohoto uspořádání zvlákňovacích členů je možné zabránit interferenci mezi přívody vzduchu sousedních zvlákňovacích členů. Prostor mezi každou sadou rotorů může být velice těsný, například horizontální prostor mezi oblastmi sousedních rotorů ve dvou sadách může být až čtyřikrát, často až dvakrát větší, než horizontální prostor sousedních rotorů v sadě. Sada rotorů může být sestavena pouze ze dvou rotorů, ale zpravidla je složena ze tří nebo více, obvy kle ze čtyř rotorů.

Přehled obrázků na vvkresech

Příkladné provedení zařízení k výrobě vláken z minerální vlny podle vynálezu je zobrazeno na přiložených výkresech, kde představuje obr. 1 sadu rotorů v čelním pohledu, obr. 2 řez podle čáry II- II z obr. 1 se sadou rotorů a sběrnou komorou, v níž jsou rotory umístěny, obr. 3 detailní znázornění štěrbiny, uspořádané kolem jednoho z rotorů a obr. 4 dvojici sady rotorů v čelním pohledu bez znázornění štěrbin.

Příklady provedení

Zařízení k výrobě vláken z minerální vlny sestává ze sady £ rotorů 4, 5, 6, 7, upevněných na čelní stěně 2 skříně 3. Každý rotor 4, 5, 6, 7 je upevněn obvyklým způsobem na hnaném hřídeli, který umožňuje jejich otáčení s vysokou obvodovou rychlostí. Znázorněná sada £ je tvořena čtyřmi rotory 4, 5, 6, 7, z nichž první je poměrně malý podávači rotor 4, otáčející se proti směru hodinových ručiček. Za tímto rotorem jsou na čelní stěně 2 uloženy následující rotory 5, 6, 7, jejichž směr otáčení je vždy proti směru otáčení předcházejícího rotoru. Ložiska a hnací mechanismus nejsou zde zobrazeny. K jednotlivým následujícím rotorům 5, 6, 7 jsou přidruženy příslušné vzduchové štěrbiny 8, 9, £0, kde každá štěrbina 8, 9, 10 prochází pouze kolem části následujících rotorů 5, 6, 7. Obvykle každá štěrbina 8, 9, 10 prochází alespoň kolem 1/3 obvodu příslušného následujícího rotoru 5, 6, 7, obvykle kolem částí následujících rotorů 5, 6, 7, orientovaných blíže k okraji skříně 3. Obvykle neprochází kolem větší části než 2/3 nebo 3/4 obvodu následujících rotorů 5, 6, 7. Každá štěrbina 8, 9, 10 přivádí od komory proud vzduchu ve skříni 3.

Roztavená minerální tavenina se odlévá na podávači rotor 4 po dráze 11 a většina taveniny je vrhána po následné dráze 12 na následující rotor 5. Část taveniny je zvlákňována tímto v pořadí

-4CZ 282754 B6 prvním následujícím rotorem 5, zatímco zbytek je vrhán po následující dráze 13 na následující rotor 6 v pořadí druhý. Podstatná část taveniny je zvláknována tímto v pořadí druhým následujícím rotorem 6, zejména v oblasti příslušné vzduchové štěrbiny 9, ale část je vrhána po následné dráze 14 na následující rotor 7, v pořadí třetí a v tomto případě poslední. Podstatná část taveniny je opět zvláknována v hlavním směru 15, ale velká její část je také zvláknována kolem povrchu tohoto v pořadí třetího následujícího rotoru 7 včetně vzduchové štěrbiny JO. Jelikož vzduchové štěrbiny 8, 9, 10 neprocházejí kolem celého obvodu každého následujícího rotoru 5, 6, 7, může být proud vzduchu řízen v oblasti drah 12. 13, 14 a může být ve skutečnosti nulový.

V každé vzduchové štěrbině 8, 9, 10 jsou jako usměrňovači členy upevněny lopatky 27 v určitém úhlu vzhledem k axiálnímu směru příslušného následujícího rotoru 5, 6, 7, který může být předem určen v odstupňované hodnotě, typicky od 0° do 42°.

Například ve vzduchové štěrbině 9, příslušné následujícímu rotoru 6, může tento úhel v oblasti A až B, tj. začátek vzduchové štěrbiny 9 po směru otáčení příslušného následujícího rotoru 6, být od 0° v oblasti A až asi do 20° v oblasti B. Potom může být úhel lopatek od oblasti B do oblasti C, která leží na konci této vzduchové štěrbiny 9, v podstatě stejnoměrný v hodnotě 42°. Podobně může vzrůstat tento úhel ve vzduchové štěrbině 10, příslušné poslednímu následujícímu rotoru 7 podle příkladu provedení, asi od 0° v oblasti D, ležící na začátku této vzduchové štěrbiny 10 ve směru otáčení příslušného následujícího rotoru 7, asi do 20° v oblasti E, nacházející se na spodní úseči, a potom může vzrůstat a být v podstatě stejnoměrný v průběhu od oblasti E do oblasti F, tj. na konci vzduchové mezery 10, asi v hodnotě 42°.

Ve vzduchové štěrbině 8, příslušející prvnímu z následujících rotorů 5 podle příkladu provedení, se může dát přednost menšímu úhlu, typicky stejnoměrnému úhlu asi 15³ až 30°, často v rozmezí asi 20° nebo 25°. Vnitřní hrana 24 každé vzduchové štěrbiny 8, 9, 10 je přednostně koaxiální s příslušným následujícím rotorem 5, 6, 7, a zejména má průměr, který je v podstatě stejný jako průměr jí příslušného následujícího rotoru 5, 6, 7. Průměry jsou přednostně shodné, ale vnitřní hrana 24 vzduchové štěrbiny 8, 9, 10 může mít nepatrně větší průměr, ale je žádoucí, aby jakékoliv takové zvětšení průměru bylo dostatečně malé tak, aby mohlo být stále ještě dosaženo stěnového tryskového efektu, když vzduch proudí ze vzduchové štěrbiny 8, 9, 10 napříč povrchu následujících rotorů 5, 6, 7. Když je tedy vnitřní průměr vzduchové štěrbiny 8, 9, 10 větší o více než několik mm, než je vnější průměr následujících rotorů 5, 6, 2> je obecně žádoucí, aby vzduchová štěrbina 8, 9, 10 usměrňovala proud vzduchu do tvaru lehce se sbíhajícího paprsku tak, aby byl usměrňován v malém úhlu na povrch následujícího rotoru 5, 6, 7 a vytvářel s ním stěnový- tryskový efekt. Je žádoucí, aby u zařízení podle vynálezu došlo u vzduchového proudu ke stěnovému tryskovému efektu, kterého může být snadno dosaženo určením rychlosti v profilu, přiléhajícímu k povrchu následujícího rotoru 5, 6, 7. Když existuje stěnový tryskový efekt, největší rychlost je těsně, například do 10 mm, u povrchu jak zadní hrany 16 následujícího rotoru 5, 6, 7, tak přední hrany 17.

Na přední čelo každého rotoru 4, 5, 6, 7 jsou připevněny rozstřikovací prostředky pojivá ve tvaru centrální trysky 18 a stříkají pojivo do vláken, která jsou vyfukována z rotorů 5, 6, 7. Namísto toho, nebo jako doplněk, mohou zde být uspořádány oddělené trysky 18 pojivá, například pod nebo nad sadou 1 rotorů 5, 6, 7 a mohou být nasměrovány v podstatě axiálně.

Sběrná komora obsahuje jímku 20 s dvojitým šnekem 21, který shromažďuje granule nebo další vlákna, která spadnou do jímky 20, a dopravuje je k recyklování do tavící komory.

Hotová vlákna se shromažďují na dopravníku 22. který je odnáší od rozmetacích kotoučů. Sekundárním vzduchovým prstencem, například množstvím otvorů 23. uspořádaných kolem čelní stěny 2 skříně 3, nebo v čelní stěně 2, nebo pod čelní stěnou 2 skříně 3, je protlačován vzduch. Sekundární vzduchový prstenec vytváří axiální proud vzduchu k podpoře axiální

- 5 CZ 282754 B6 přepravy vláken od následujících rotorů 5, 6, 7 a křížení rychlosti jejich usazování a promíchávání s pojivém.

Na obr. 3 je znázorněno, že vnitřní okraj 24 prstencovité vzduchové štěrbiny 9 má v podstatě týž průměr jako vnější okraj obvodu druhého následujícího rotoru 6, a že lopatky 27 jsou uspořádány v podstatě radiálně napříč vzduchové štěrbině 9. Pokud je třeba, mohou být samozřejmě uspořádány pod určitým úhlem. Poloha X na obr. 3 odpovídá přibližně poloze C na obr. 1, tj. poloze, kde jsou lopatky nastaveny pod úhlem asi 42°, poloha Y odpovídá poloze B, tj. poloze, kde jsou lopatky nastaveny asi pod úhlem 20°, a poloha Zodpovídá poloze A, tj. poloze, kde jsou lopatky nastaveny na 0° a tedy podporují plně axiální proudění vzduchu. Úhel 42° nebo asi 42° je doporučený úhel lopatek 27, protože se jím tak prakticky vytváří tangenciální proud vzduchu vzduchovými štěrbinami 8, 9, 10 tj., alespoň poloviční tangenciální rychlostí následujících rotorů 5, 6, 7 atak se optimalizuje tvorba vláken například v oblasti B až C na následujícím rotoru 6 v pořadí druhém. Například typická obvodová rychlost tohoto následujícího rotoru 6 je od 80 do 120 m/s, typická rychlost proudění vzduchu vzduchovou štěrbinou 9 je 80 až 140 nebo 200 m/s, typická axiální složka rychlosti vzduchuje 50 až 130 m/s atypická tangenciální složka rychlosti vzduchu je 50 až 120 m/s. Když je rychlost proudění vzduchu vzduchovou štěrbinou 9 80 až 140 m/s a lopatky jsou nastaveny asi pod úhlem 42°, je axiální složka této rychlosti 60 až 104 m/s a tangenciální složka je asi 53 až 94 m/s. Všechny rotory 4, 5, 6, 7 mohou mít běžnou velikost s typickým průměrem v rozsahu 180 až 400 mm, kde podávači rotor 4 je obvykle nejmenší a následující rotor 5 v pořadí první s průměrem v rozsahu 220 až 300 mm, další následující rotory 6, 7 v pořadí druhý a třetí obvykle s průměrem v rozsahu 300 až 400 mm. Šířka vzduchové štěrbiny 8, 9, 10 je obvykle v rozsahu 5 až 40, většinou 5 až 20 mm.

I když je na obr. 2 znázorněn jenom jediný vstupní otvor 23, může zde být provedeno množství individuálně umístěných vzduchových štěrbin v prostoru pod rotory 4, 5, 6, 7, které usměrňují proud vzduchu všeobecně dopředu.

Vztahové značky na obr. 4 označují tytéž části zařízení, jako na obr. 1 až 3. Pro každou sadu 1 rotorů 4, 5, 6, 7 jsou vytvořeny oddělené vzduchové kanály 30. které vedou z tavící pece.

I když byla popisována jediná vzduchová štěrbina 8, 9, 10, může se vzduchová štěrbina 8, 9, 10 skládat z vnitřní a vnější štěrbiny, kde vnitřní štěrbina vytváří vnitřní tryskání vzduchu, které probíhá dostatečně blízko u povrchu k vytváření stěnového tryskacího efektu, a vnější štěrbina vytváří vnější tryskání vzduchu, které se spojuje s vnitřním tryskáním vzduchu k vytváření stěnového tryskového efektu ke kombinovanému tryskání. Většinou není vnitřní povrch vnější štěrbiny radiálně vzdálen od povrchu rotoru více než 20 nebo 30 mm a tato vzdálenost je obvykle v rozmezí 10 mm. Vnitřní a vnější proud tryskajícího vzduchu mají s výhodou různý pracovní úhel v okamžiku výstupu ze svých štěrbin. Například vnitřní proud tryskajícího vzduchu může být úplně axiální a vnější štěrbina může obsahovat usměrňovači člen, který způsobí, že vnější proud tryskajícího vzduchu má požadovanou tangenciální složku. V konkrétní příkladné konstrukci zařízení podle tohoto vynálezu má skříň 3 šířku 1,8 až 2 m a jsou v ní umístěny čtyři rotory 4, 5, 6, 7, z nichž tři následující rotory 5, 6, 7 jsou zvlákňovací.

V tabulce 1 jsou uvedeny rozměry následujících rotorů 5, 6, 7, jejich rychlost a rychlosti proudění vzduchu. Všechny rychlosti proudění vzduchu byly měřeny tepelnou měřicí technikou.

-6CZ 282754 B6

Tabulka 1

rotor	ot./min	průměr rotoru (mm)	V (m/s) obvod. Rot.	V (m/s) tang, proud.	V (m/s) vzduch št.	úhly lopatek
5	5500	250	72	65	140	24°
6	6500	330	111	0-65 65-82	140	0-24° 24 - 42°
7	7000	330	120	0-65 65-82	140	0-24° 25 - 42°

V obvod, rot. = obvodová rychlost rotoru

V tang, proud. = tangenciální rychlost proudění vzduchu

V vzduch, št. = rychlost proudění vzduchu štěrbinou

Množství spotřebované taveniny, výtěžnost vyrobené vlny a ztráty při výrobě vlny a množství nezvlákněného materiálu na šneku byly měřeny po dobu osmi hodin a jejich hlavní hodnoty jsou uvedeny v následujícím odstavci:

Množství spotřebované taveniny (nebo taviči kapacita): 7000 kg/hod

Výtěžnost vyrobené vlny: 87 %

Ztráty při výrobě vlny a množství nezvlákněného materiálu na šneku: 910 kg/hod

Dále je uveden srovnávací příklad, týkající se spřádacího zařízení k výrobě minerální vlny, které nemá odstupňované uspořádání úhlů jako u zařízení podle vynálezu.

Skříň 3 zvlákňovací komory má šířku 1,8 až 2 m a obsahuje sadu čtyř rotorů. Tři následující rotory 5, 6, 7 jsou zvlákňovací.

Tabulka 2 uvádí podrobnosti o rotorech 5, 6, 7 a rychlosti proudění vzduchu. Všechny rychlosti proudění vzduchu byly měřeny tepelnou měřicí technikou.

Tabulka 2

rotor	ot./min	průměr rotoru (mm)	V (m/s) obvod rot.	V (m/s) tang. Proud.	V (m/s.) vzduch št.	úhly lopatek
5	5500	250	72	65	140	24°
6	6500	330	111	73	140	36°
7	7000	330	120	82	140	42°

Výrobní údaje byly opět získány v časovém období osmi hodin a hlavní hodnoty po provedení výpočtu jsou uvedeny v následujícím odstavci:

Množství spotřebované taveniny (nebo taviči kapacita): 5000 kg/hod

Výtěžnost vyrobené vlny: 76 %

Ztráty při výrobě vlny a množství nezvlákněného materiálu na šneku: 1200 kg/hod

Podle celkového vyhodnocení dosahuje zařízení podle vynálezu vyšší účinnosti s vyšší kapacitou a s výsledkem nižších ztrát vlny a nezvlákněného materiálu, jak vyplývá z porovnání se zařízením podle srovnávacího příkladu.

Oba typy zařízení produkují minerální vlnu s 29 až 33 % granulí o rozměru větším než 63 pm. Avšak výrobek, vyrobený zařízením podle vynálezu, je vizuálně více homogenní, s menším množstvím chomáčků vlny bez pojivá, což je způsobeno lepším rozdělením pojivá, dosaženým zařízením podle vynálezu.

Claims (13)

1. Zařízení k výrobě vláken z minerální vlny, sestávající ze skříně s čelní stěnou a sady rotorů, obsahující podávači rotor a alespoň jeden následující rotor, které jsou připevněné na čelní stěnu skříně otočně kolem různých v podstatě horizontálních os, a dále obsahuje prostředky, spojené s následujícím rotorem nebo s každým z následujících rotorů, pro odběr vláken z minerální vlny, ío kde tyto prostředky jsou tvořeny vzduchovou štěrbinou, procházející čelní stěnou a přiléhající k následujícím rotorům, pro dmýchání proudu vzduchu těsně a v podstatě rovnoběžně s obvodem příslušného následujícího rotoru, s axiální složkou k unášení vláken z minerální vlny axiálně od obvodu, a dále obsahuje usměrňovači členy k usměrňování proudu dmýchaného vzduchu ve zvoleném úhlu vzhledem k osovému směru, vyznačující se tím, že alespoň ve 15 vzduchové štěrbině (10), spojené s posledním z následujících rotorů (7) v sadě (1) rotorů, jsou uspořádány usměrňovači lopatky (27) k usměrňování proudu vzduchu v úhlu k axiálnímu směru, který se mění podél vzduchové štěrbiny (10) mezi větším úhlem a menším úhlem, který je alespoň o 10° menší než větší úhel, přičemž proud vzduchu má tangenciální složku, uspořádanou ve smyslu otáčení následujících rotorů (5, 6, 7).

2, Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzduchové štěrbiny (8, 9, 10) procházejí pouze kolem části vnějšího povrchu příslušných následujících rotorů (5, 6, 7), v podstatě mimo prostor mezi sousedními následujícími rotory (5, 6, 7)

25

3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že následující rotory (6, 7), poslední v sadě (1) rotorů, se otáčejí v opačném smyslu, přičemž tangenty jejich nejbližších částí ve smyslu otáčení směřují při otáčení dolů, a že menší úhel je v té části každé vzduchové štěrbiny (9, 10), kde uvedené tangenty směřují dolů.

30

4, Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že sada (1) rotorů je tvořena podávacím rotorem (4) a třemi následujícími rotory (

5, 6, 7), přičemž usměrňovači lopatky (27) jsou uspořádány k řízení proudu vzduchu v axiálním směru, který se mění podél vzduchových štěrbin (9, 10), spojených s následujícím rotorem (6, 7) v pořadí třetím a čtvrtým.

35 5. Zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje prostředek ke stříkání pojivá na vlákna při jejich axiálním výstupu z alespoň jednoho následujícího rotoru (6, 7).

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že prostředek ke stříkání pojivá 40 obsahuje centrální trysku (18), upevněnou souose s následujícími rotory (6, 7, 8).

7. Zařízení podle nároků laž6, vyznačující se tím, že prostředky k ukládání vláken z minerální vlny obsahují dopravník (22) k jejich odvážení od sady (1) rotorů.

45

8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že před sadou (1) rotorů a před dopravníkem (22) je uspořádána jímka (20) s dopravním prostředkem, tvořeným dvojitým šnekem (21) k dopravě granulí a minerální vlny, uložené v jímce (20), k recyklování do taviči komory.

50

9. Zařízení podle nároků laž8, vyznačující se tím, že větší úhel má hodnotu

30° až 50°.

-8CZ 282754 B6

10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že menší úhel má hodnotu 10° až 25°.

11. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že menší úhel má hodnotu 0° až

5 10°.

12. Zařízení podle nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že vzduchová štěrbina (8, 9, 10) se skládá z vnitřní štěrbiny, uspořádané těsně u povrchu rotoru (5, 6, 7), a z vnější štěrbiny, jejíž velikost je maximálně 30 mm radiálně od povrchu rotoru.

13. Zařízení podle nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že obsahuje několik skříní (3), uspořádaných vzájemně vedle sebe, přičemž v každé skříni (3) je uspořádána v podstatě totožná sada (1) rotorů.