CZ291481B6 - Způsob průběžné výroby pojených minerálních vláknitých desek a zařízení k jeho provádění - Google Patents

Abstract

Vl knit rouno se transportn mi prost°edky dopravuje do p°edb n ho stla ovac ho stupn (17), kde se tlouÜ kov stla uje d le postupuje do pod ln stla ovac jednotky (19, 19') rouna, kter je uspo° dan za p°edb n²m stla ovac m stupn m (17) pro tlouÜ kov stla ov n rouna, a do vytvrzovac pece (25) pro pojen pod ln stla en ho rouna. Mezi stla ovac jednotkou (19, 19') a vytvrzovac pec (25) jsou prost°edky pro zabr n n protr en rouna, p°i em pod ln stla ovac jednotka (19, 19') obsahuje alespo dv dvojice (30, 32) dopravn k um st n za sebou v dopravn m sm ru (F), p°i em ka d dvojice (30, 32) dopravn k sest v ze dvou protilehl²ch skupin alespo dvou v le k (39), protilehl skupiny v le k (39) formuj dopravn dr hu dopravn ho sm ru (F) rouna. Za° zen d le obsahuje hnac prost°edky pro pohon v le k (39) ka d skupiny v podstat stejnou obvodovou rychlost , prost°edky pro ° zen obvodov²ch rychlost v le k (39) ka d jednotliv skupiny nez visle na rychlosti v le k (39) v ka d dalÜ skupin , a prost°edky pro nastaven vzd lenosti mezi protilehl²mi skupinami (30', 30'', 32', 32'') v le k (39) dvojic (30, 32) dopravn k nez visle na vzd lenosti v le k (39) ostatn ch dopravn k .\

Description

Způsob průběžné výroby pojených minerálních vláknitých desek a zařízení kjeho provádění

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení pro výrobu minerálních vláknitých desek.

Dosavadní stav techniky

V posledních letech byla zveřejněna nejrůznější zdokonalení výroby minerálních vláknitých desek. Může se dosáhnout podstatného zlepšení vlastností minerálních vláknitých desek, například přeorientováním vláken například tak, že vlákna jsou vyrovnána převážně kolmo k velkým plochám desky. Výsledkem je možnost zvýšení pevnosti v tlaku a v tahu kolmo k rovině desky.

Jsou známé různé způsoby, při nichž jsou přeorientována vlákna tak, že výrobek získá vlnité uspořádání, ale obvykle se dosáhne vyšší účinnosti, když je konečný výrobek v podstatě bez zvlnění. Existuje mnoho zveřejněných způsobů podélného stlačování vláknitého rouna, pro výrobu buď vlnitého výrobku, anebo výrobku bez zvlnění. Takový způsob je popsán ve spise DE 16 35 620. Z popisu a z výkresů je patrné, že rozsah podélného stlačování je docela malý, maximálně 35 %, jak je znázorněno v příkladech provedení, a že může být provázeno lehkým zvětšením tloušťky během podélného stlačování.

Mnoho způsobů zahrnujících podélné stlačování také obsahuje významné stlačování na tloušťku, po podélném stlačování a před konečným vytvrzováním. Ve spise EP 133 083 je například rouno vystaveno podstatnému podélnému stlačování v mnoha stupních, a potom je vystaveno stlačování na tloušťku na vstupu do vytvrzovací pece. Konečný výrobek má v podstatě izotropní orientaci vláken.

Jiné způsoby podélného stlačování prováděné tak, aby se zabránilo zvlnění, jsou popsány například ve spisech US 4 567 078, WO 91/14816 a WO 94/16164.

Bylo by proto žádoucí, vyvinout způsob podélného stlačování, který by zamezil podstatnému zvlnění výchozího rouna, ale jehož výsledkem by bylo významné zlepšení vlastností, ve srovnání s vlastnostmi dosažitelnými známými způsoby, zejména by mělo být žádoucí vyrábět minerální vláknité desky se zlepšenými fyzikálními vlastnostmi, jako je zlepšená pevnost v tlaku a tahu, a s lepšími izolačními hodnotami. A zejména by mělo být žádoucí, aby se dosáhlo těchto lepších výsledků s menším využíváním surovinových zdrojů, jako je snížené množství vláken a pojivá.

Podstata vynálezu

Uvedených cílů se dosáhne způsobem průběžné výroby pojených minerálních vláknitých desek o tloušťce t z rouna, jehož tloušťka je větší než 2t, kde se tímto způsobem rouno hloubkově stlačuje, v podstatě bez současného podélného stlačování, na první tloušťku a na plošnou hmotnost w, následně se rouno podélně stlačuje, přičemž se stlačí na druhou tloušťku, a tím se vytváří podélně stlačené rouno, dále se podélně stlačené rouno dopravuje do spojovací stanice k vytvoření spojené minerální vláknité desky, podle vynálezu. První tloušťka je v rozsahu 0,8 až 1,5 t, zejména v rozsahu 0,9 až 1,3 t, druhá tloušťka je v rozsahu až 1,3 t, zejména 1 až 1,1 t, podélné stlačování se provádí průběžně nebo v jednom nebo několika stupních, bez zvlnění rouna a vytváří podélně stlačené rouno s plošnou hmotností 2 až 10 w a rouno se nucené

- 1 CZ 291481 B6 přidržuje proti protržení, když se dopravuj e mezi podélně stlačovacím stupněm a pojícím stupněm.

Jelikož stlačené rouno má plošnou hmotnost 2 až 10 w, je možno v podstatě přiměřeně tvrdit, že 5 podélné stlačování se může provádět asi na 0,5 až 0,1 původní délky rouna.

Vynález také zahrnuje způsob průběžné výroby spojených minerálních vláknitých desek, kde se tímto způsobem předběžně stlačuje vláknitá plst ve směru tloušťky na tloušťku 1 až 3 tloušťky konečného výrobku (zejména v podstatě na stejnou tloušťku, jako je nominální tloušťka koneč10 ného výrobku), a potom se vystaví podélnému stlačování pomocí alespoň dvou dvojic dopravníků, poháněných různou rychlostí, pro vytvoření podélně stlačené pisti, a potom se spojuje ve spojovací stanici do spojené minerální vláknité desky, podle vynálezu. Tloušťka plsti v podélném stlačovacím stupni, a resp. před spojovací stanicí je přibližně 0,9 až 1,3 tloušťky konečného výrobku, kde podélné stlačování se provádí v podstatě bez stlačování na tloušťku, přičemž 15 podélné stlačování se provádí na 0,5 až 0,1 původní délky, stlačování se provádí v průběžné stlačovací oblasti, a plst se přidržuje pro zabránění protržení mezi podélně stlačovací jednotkou a spojovací stanicí.

Vynález dále zahrnuje nové zařízení, například, jak je definováno v nárocích.

Protože rouno se nachází v určitém podélném stlačení, je vystaveno určitému vyboulení mimo dopravník, kterým je rouno dopravováno, a musí se proto použít vhodného prostředku k nucenému přidržování rouna proti protržení (tj. vyboulení mimo podpěrné ústrojí), když je dopravováno mezi podélnou stlačovací jednotkou a pojící stanicí. Tímto prostředkem může být pás, válečky 25 nebo další vedení, které budou přiměřeně omezovat podélně stlačené rouno v požadované podélné dráze a zabrání významnému vychýlení rouna z požadované dráhy.

Novým způsobem se mohou vyrábět výrobky s výrazně lepšími vlastnostmi, ve srovnání s dosavadním stavem techniky. Na rozdíl od známých výrobků, se nové výrobky odlišují velice 30 homogenní hustotou, vlákna jsou stejnosměrně zplstěna a nemůže být zjištěna žádná přednostní orientace vláken (obr. 12). Ve zvětšeném měřítku bylo zjištěno, že náhodná orientace vláken je uspořádána v částečně vlnitém vzoru.

V porovnání s běžnými způsoby výroby bylo způsobem podle vynálezu dosaženo významných 35 úspor materiálových zdrojů. Zejména množství vláken požadovaných k dosažení specifických fyzikálních hodnot může být až o 15 až 25 % nižší, výrobky zhotovené novým způsobem výroby jsou proto mnohem lehčí než běžné výrobky, mající stejné fyzikální vlastnosti. Jelikož výrobní náklady podstatně závisí na množství použitých vláken, novým způsobem se může také dosáhnout významných úspor.

V předběžném stlačovacím stupni se poměrně řídké rouno předběžně stlačuje na plošnou hmotnost w (kg/m²) a potom se dále stlačuje na konečnou hmotnost v podélně stlačovací jednotce, která může být také označena jako optimalizační jednotka. Proti očekávání, toto mimořádně vysoké stlačení již předem stlačeného rouna na 2 až 10 násobek, zejména 2 až 6 násobek hmotnosti předem stlačeného rouna nemá za následek prakticky žádné zvlnění povrchu rouna. Znásobení plošné hmotnosti rouna nebo plsti se může dosáhnout vhodným podélným stlačováním rouna v podstatě se stejnou vzdáleností horních a spodních dopravníků, například podle nominální tloušťky konečného výrobku.

I když se může dosáhnout podélného stlačování rouna řadou postupných kroků, provádí se podélné stlačování rouna přednostně jednostupňově, přičemž plošná hmotnost podélně stlačeného rouna a pojené desky je 2 až 6 násobek, zejména 2,5 až 5 násobek a v nejvýhodnějším provedení 2,5 až 3,5 násobek hmotnosti předem stlačeného rouna, výsledný výrobek má vysokou pevnost v tlaku a dobrou izolační hodnotu.

-2CZ 291481 B6

Podélné stlačování se s výhodou provádí podáváním rouna prvním dopravním zařízením do druhého dopravního zařízení, kde druhé dopravní zařízení je poháněno nižší rychlostí než první dopravní zařízení. Dopravní zařízení sestává z pásového, válečkového nebo řetězového dopravníku, s výhodou se používá válečkových dopravníků, protože těmito dopravníky se dosáhne celkové mikrohustoty, která je mimořádně homogenní. Průměr válečků a vzdálenost mezi válečky jsou zejména takové, aby nemohlo v podstatě dojít ani k protržení nebo ke zvlnění rouna, vzdálenost mezi dvěma sousedními válečky je zejména 1 až 50 mm, ve výhodnějším provedeni 2 až 30 mm a v nejvýhodnějším provedení menší než 20 mm. Přípustná vzdálenost válečků závisí v podstatě na hustotě rouna, stupni podélného stlačení ve stlačovací jednotce a tloušťce vyráběné desky, s malou vzdáleností válečků se mohou vyrábět výrobky různé tloušťky a vysoké hustoty. I když mohou být válečky individuálně poháněny, ve výhodném provedení jsou spojeny do skupin, kde každá skupina má řadu válečků.

Způsobem podle vynálezu se mohou vyrábět výrobky o hustotě zejména přibližně 40 až 200 kg/m³. V obzvláště výhodné variantě se po podélném stlačování rouno roztahuje v dopravním směru. Za tím účelem může být například rouno nejdříve stlačeno na vyšší tlak, například o 20 až 40 % vzhledem k požadované hustotě konečného výrobku, a potom uvolněno roztažením. To pomáhá k zamezení nežádoucího zvlnění rouna. Celková mikrohustota se může také zlepšit. Uvolnění tlaku roztažením může být zejména důležité v případě výrobků s vysokou hustotou, například výrobků s hustotou vyšší než 140 kg/m³. Operace stlačování a uvolňování se mohou také opakovat.

Rouno může sestávat ze skleněné vlny, z minerální vaty nebo zjiných syntetických vláken. Rouno však sestává zejména z chemických skelných vláken, zejména z minerálních vláken a obsahuje nevytvrzené pojivo. Hmotnostní obsah pojivá může být přibližně 0,7 až 7 %, často 1 až

%. Pojivo je zejména tvrditelné ve vytvrzovací peci, spojování rouna se však také může provádět zpevněním vlákny vlastního rouna nebo zplstěním, namísto nebo kromě pojení vytvrzováním pojivá.

Používá se s výhodou minerálních vláken průměrné délky přibližně 0,3 až 50 mm, zejména 0,5 až 15 mm, a tloušťky přibližně 1 až 12 gm, zejména přibližně 3 až 8 gm. Může se také použít minerálních vláken průměrné délky přibližně 2 až 10 mm, zejména přibližně 2 až 6 mm, a průměrné tloušťky přibližně 1 až 12 gm, zejména přibližně 3 až 6 nebo 7 gm. Průměrná délka minerálních vláken, která je obvykle kratší než délka skleněných vláken, je zpravidla 2 až 4 mm, a průměrná hodnota průměru je 3 až 4 gm.

Během ukládání rouna na dopravník se převažující orientace vláken s výhodou mění nebo se částečně vyrovnává. Toho se může dosáhnout, například pomocí zvlákňovacího zařízení uzpůsobeného ke kývání šikmo k dopravnímu směru, nebo vzduchovým nanášením. Tímto způsobem se může zlepšit rozdělení hustoty rouna a může se změnit orientace vláken, což má příznivý, účinek na mechanické vlastnosti výsledného výrobku. Primární rouno se s výhodou ukládá na sběrný pás ve vrstvách pomocí kyvného pásu uzpůsobeného ke kývání šikmo k dopravnímu směru. Tak se vytváří primární rouno příčným přeplátováním. Tímto způsobem se vlákna částečně přeorientují a může se zlepšit homogenita (příčné rozdělování) rouna ukládaného na sběrný pás.

výhodou se může na sebe uložit 2 až 60 vrstev, zejména 2 až 40 až 50 vrstev. Tak se vytváří určité přeorientování vláken.

Vlákna se mohou odchýlit, například příčně od dopravního směru, zatímco se může současně provádět stlačování, zejména podélné stlačování.

-3CZ 291481 B6

Podle obzvláště výhodné varianty se tloušťka podélně stlačeného rouna rozděluje do dvou nebo více pomocných vrstev rouna, rovnoběžně s hlavními plochami rouna, zatímco k zabráněni jakékoliv deformace ve směru tloušťky jsou pomocné vrstvy rouna přidržovány na protilehlých hlavních plochách rouna. Alespoň jedna pomocná vrstva rouna se stlačuje ve směru tloušťky anebo v podélném směru a pomocné vrstvy rouna se potom spojí a následně slepí. Tímto způsobem se může vyrábět vícevrstvý výrobek.

I když přilnavost pomocných vrstev rouna je vlivem vytvrzeni pojivá normálně uspokojivá, stykové plochy pomocných vrstev rouna se mohou nastříkat nebo impregnovat pojivém, před jejich spojením. Zásadně platí, že spojené vrstvy rouna vzájemně přidržované vhodnými prostředky, mohou být ještě jednou stlačeny na tloušťku. Avšak tyto vrstvy rouna jsou s výhodou podélně stlačeny před spojením. Toto podélné stlačováni může být provedeno v poměru 1,1:1 až maximálně 2:1. Rozměr stykových ploch se může zvětšit konečným podélným stlačením, takže se zlepší spojeni vrstev rouna.

I když nové zařízení může mít individuálně poháněné válečky, je zejména opatřeno alespoň dvěma skupinami válečků, se dvěma nebo více válečky, stlačovací jednotka je zejména opatřena alespoň přibližně 10 až 12 válečky ke stlačování vláknité plsti, stlačená plst tak může vytvářet výhodně vlnitou vláknitou strukturu. Další výhodná provedení jsou definována v pomocných nárocích, vynález také zahrnuje způsob průběžné výroby jednovrstvých nebo vícevrstvých vláknitých desek, kde tímto způsobem se vláknitá plst předběžně stlačuje alespoň dvěma dvojicemi dopravníků, poháněnými různou rychlostí, dále se stlačuje podélně nebo podélně a tloušťkově, a potom se zpevňuje. Vláknitá plst se předběžně stlačuje na 1 až 3, obvykle na 1 až 1,5 násobek nominální tloušťky hotového výrobku, a potom se podélně a tloušťkově stlačuje nebo se stlačuje jenom podélně v optimalizační jednotce pomocí dopravníků, opatřených dvěma protilehlými skupinami válečků, z nichž každá skupina má dva nebo více válečků, přičemž podélné stlačování se provádí na 0,5 až 0,1 původní délky v průběžné nebo kvaziprůběžné stlačovací oblasti, a přičemž v optimalizační jednotce se dosáhne tloušťky hotového výrobku.

Vynález také zahrnuje zařízení k provádění popsaného způsobu, sestávající alespoň z jednoho sběrného pásu k ukládám vláknité plsti, z předběžného stlačovacího stupně pro stlačování vláknité plsti, alespoň ze dvou dopravníků umístěných za sebou, a poháněných různými rychlostmi pro podélné nebo podélné a tloušťkové stlačování vláknité plsti a z vytvrzovací pece pro zpevňování podélně a tloušťkově stlačené vláknité plsti. Optimalizační jednotka sestává z dopravníků, opatřených dvěma protilehlými skupinami válečků, z nichž každá skupina má dva nebo více válečků, přičemž během provozu se dosáhne průběžné nebo kvaziprůběžné stlačovací oblasti, procházející přes řadu válečků nebo skupin válečků.

Přednostní varianta, kde podélně stlačené rouno se rozděluje do dvou nebo více pomocných vrstev rouna, kde alespoň jedna z nich se potom podélně stlačuje před opětovným spojením, představuje způsob výroby, který má širší použitelnost a hodnotu, než jako způsob použitý pouze jako druhý stupeň ve způsobu podle vynálezu, který byl popsán dříve.

Rozříznout rouno na tloušťku do pomocných vrstev rouna a zhutnit jednu z nich a potom je opět spojit avytvrdit, je již známé, například ze spisů CA-A-1057183, WO 88/00265 a EWP-A277,500. Známé způsoby mají řadu nevýhod. Například spodní vrstva rouna se často stlačí jenom předběžně, takže konečný výrobek má poměrně nízkou pevnost v tlaku. I když pevnost v tlaku se může zlepšit v kolmém směru zvlněním rouna, zhoršuje se tak pevnost v ohybu. Tyto způsoby mají také nevýhodu, že spodní vrstva rouna je vystavena jenom slabému zhutnění, a v podstatě žádnému přeskupení orientace vláken, s výjimkou možného zvlnění.

Podle jiného hlediska vynálezu se vytváří průběžný způsob výroby dvouvrstvých nebo vícevrstvých spojených minerálních vláknitých desek z minerálního vláknitého rouna, předběžným stlačováním rouna, podáváním předběžně stlačeného rouna do rozdělovacího ústrojí, rozdělování

-4CZ 291481 B6 rouna rozdělovacím ústrojím do dvou pomocných vrstev rouna, stlačováním alespoň jedné pomocné vrstvy rouna ve směru tloušťky, přičemž dále se tyto pomocné vrstvy rouna opět spojí a dopravují se do spojovací stanice, kde se rouno slepí. Minerální vláknité rouno se podélně a/nebo tloušťkově stlačuje (zejména se stlačuje podélně) ve stlačovací jednotce, před rozdělovacím ústrojím, přičemž se zamezí protržení napnutých pomocných vrstev rouna mezi stlačovací jednotkou a spojovací stanicí přidržovacími prostředky.

V příkladu přednostního provedení způsobu výroby se vytváří způsob průběžné výroby minerálních vláknitých desek se dvěma nebo více deskami různé hustoty, tímto způsobem se předběžně stlačuje vláknitá plst, dále se předběžně stlačená vláknitá plst podává k rozdělovacímu ústrojí, dále se vláknitá plst rozděluje do dvou nebo více pomocných vrstev, sestávajících alespoň z jedné pomocné vrstvy ve směru tloušťky, dále se pomocné vrstvy spojují a dopravují se do spojovací stanice, kde se plst slepí. Vláknitá plst se podélně stlačuje před rozdělovacím ústrojím ve stlačovací jednotce, bez stlačování na tloušťku v průběžné stlačovací oblasti, v níž se udržuje nominální tloušťka výrobku, přičemž se zamezí protržení napnutých pomocných vrstev rouna mezi stlačovací jednotkou a spojovací stanicí přidržovacími prostředky.

Také se vytváří nové zařízení k průběžné výrobě pojených minerálních vláknitých desek z minerálního vláknitého rouna, sestávající z prostředků uspořádaných za sebou v dopravním směru pro předběžné stlačování rouna, z prvních dopravních prostředků pro dopravu rouna k rozdělovacímu ústrojí, z rozdělovacího ústrojí pro rozdělování rouna do dvou nebo více pomocných vrstev rouna, z prostředků pro stlačování alespoň jedné pomocné vrstvy rouna ve směru tloušťky, ze druhých dopravních prostředků pro následné spojování pomocných vrstev a jejich dopravování do vytvrzovací pece, kde se rouno pojí, zvytvrzovací pece pro pojení stlačeného rouna. První dopravní prostředky tvoří stlačovací jednotku, která je opatřena alespoň dvěma dvojicemi dopravníků uspořádaných za sebou v dopravním směru, a dále je zařízení opatřeno prostředky k zamezení protržení napnutých pomocných vrstev rouna mezi stlačovací jednotkou a vytvrzovací pecí.

Způsob a zařízení podle těchto hledisek vynálezu se liší od známých způsobů a zařízení v podstatě tím, že předběžně stlačené rouno se dále stlačuje v tloušťkovém a/nebo v podélném směru, zejména v podélném směru, stlačovací jednotkou, takže zhotovené pomocné vrstvy rouna mohou mít poměrně vysokou hustotu a různou strukturu vláken již před rozříznutím. To přináší výhodu, například v případě dvouvrstvých desek, že vrstva s nižší hustotou, na rozdíl od běžných desek, má lepší pevnost v tlaku a tahu, kolmo na hlavní plochu. Proto se tak může dosáhnout specifické pevnosti v tahu a tlaku, s menším množstvím materiálu, zejména s menším množstvím vláken, v porovnání se známými způsoby.

Proto, aby se napnuté vrstvy rouna neprotrhly nebo nezvlnily mezi stlačovací jednotkou a vytvrzovací pecí, je zařízení s výhodou opatřeno vhodnými přidržovacími prostředky a/nebo dopravníky, k přidržování vrstev rouna u hlavních ploch.

Pro vytvoření vysoce zhutněné homí vrstvy, se může alespoň jedna rozříznutá pomocná vrstva rouna stlačit na tloušťku. Tímto způsobem se dosáhne vyšší odolnosti proti proražení. Jedna pomocná vrstva rouna, stlačená na tloušťku, se může s výhodou také stlačit podélně, stáčení přeorientované vláknité plsti při stlačování na tloušťku může vyvolat kompenzaci výsledného prodloužení.

Ke zlepšení spoje mezi pomocnými vrstvami rouna se mohou stykové plochy pomocných vrstev rouna dodatečně opatřit pojivém před jejich spojením, v mnoha případech je jakost pojivá, které bylo původně naneseno na vlákna, již dostatečná pro dosažení dobrého spojení mezi pomocnými vrstvami rouna při vytvrzení pojivá. Jinou možností ke zlepšení spoje mezi pomocnými vrstvami rouna je podélné stlačení spojených vrstev před vytvrzováním pojivá, smrštěním těchto vrstev,

-5CZ 291481 B6 například v poměru 1,1:1 až maximálně 2:1 je možné zvětšit stykovou plochu, a tím získat lepší spojení mezi vrstvami.

Jedním z problémů spojených s průběžnou výrobou dvouvrstvých nebo vícevrstvých výrobků může být zašpinění používaného pásového nože od pojivá ulpívajícího na vláknech. Podle výhodné varianty způsobu podle vynálezu se proto navrhuje, průběžné čištění rozdělovacího ústrojí. To se může provést, například, pomocí proudu rozpouštědla, například vody, směrovaného na řeznou hranu pásového nože.

Podélné stlačování se s výhodou provádí průchodem rouna stlačovací jednotkou, opatřenou řadou dvojic dopravníků uspořádaných za sebou v dopravním směru, přičemž rychlost alespoň jedné dvojice dopravníků je nižší než rychlost předchozí dvojice dopravníků. Předběžně stlačené rouno se s výhodou podélně stlačuje alespoň v jednom stupni. Podélné stlačování umožňuje přeorientování vláken, takže se zejména zlepší pevnost v tlaku a pevnost v tahu, kolmo na hlavní plochy, v důsledku optimalizace vláknité struktury je možná úspora materiálových zdrojů.

Pro výrobu výrobků s vlnitou vláknitou strukturou je výhodné nastavit vzdálenost protilehlých dopravníků z dvojice dopravníků přibližně na 0,5 až 0,1 vzdálenosti následujících dopravníků, přičemž dopravní dráha vymezená těmito dvěma dvojicemi dopravníků je v podstatě vyrovnaná do řady a obvodová rychlost alespoň bezprostředně následující dvojice dopravníků je nižší než obvodová rychlost předchozí dvojice dopravníků. Tímto způsobem se mohou vyrábět vrstvy rouna s vlnitou vláknitou strukturou (obr. 2).

Před vstupem do stlačovací jednotky se rouno již stlačí na přibližně 0, 8 až 1,5, zejména 0,9 až 1,3 násobku nominální tloušťky, a v nej výhodnějším provedení na přibližně nominální tloušťku hotového výrobku, takže se provádí v podstatě jenom podélné stlačování pomocí dopravníků stlačovací jednotky. Podélné stlačování se provádí v průběžné stlačovací oblasti, v níž se udržuje nominální tloušťka výrobku. Překvapivě se může dosáhnout velice homogenní celkové mikrohustoty, jestliže se rouno již předběžně stlačí přibližně na nominální tloušťku hotového výrobku před stlačovací jednotkou, a potom se jenom stlačuje podélně. Minerální vláknité rouno se s výhodou podélně stlačuje při součiniteli 2 až 10, ve výhodnějším provedení 2,5 až 5, a v obzvláště výhodném provedení při součiniteli asi 2,5 až 3,5. V některých případech, například když hustota spodní pomocné vrstvy hotového výrobku je nižší než přibližně 100 kg/m³, může být doporučeno současné podélné a tloušťkové stlačování, stupeň tloušťkového stlačení je s výhodou nižší než 2, a zejména nižší než 1,5.

I když dopravníky stlačovací jednotky mohou být dopravní pásy, jsou dopravníky v obzvláště výhodném provedení konstruovány jako válečkové dopravníky. Na rozdíl od dopravních pásů, mají válečky výhodu v tom, že se rouno opakovaně roztahuje a stlačuje pomocí válečků během stlačování, v důsledku toho mají výrobky překvapivě velice homogenní mikrohustotu (hustotu rozdělenou v malé jednotce objemu) a velice dobré mechanické vlastnosti, jako je pevnost v tlaku a v tahu a odolnost proti proražení, u výrobků s podstatně sníženou hmotností, ve srovnání s běžnými výrobky, vlákna jsou stejnoměrně zvlněna a nemůže být zjištěna žádná přednostní orientace vláken (obr. 11). Ve zvětšeném měřítku bylo zjištěno, že náhodná orientace vláken je částečně uspořádána ve zvlněném vzoru. Tento typ vláknité struktury označuje vynálezce jako zvlněnou vláknitou strukturu. Dalším žádoucím účinkem je zhutnění povrchu vrstev rouna, čehož se dosáhne pomocí válečků.

I když každý jednotlivý váleček může být individuálně řiditelný, ve výhodném provedení sestává každý válečkový dopravník ze dvou protilehlých skupin, vždy alespoň dvou válečků, přičemž každý váleček dopravníku je poháněn stejnou obvodovou rychlostí. Jelikož jsou válečky spojeny do skupin alespoň dvou válečků, jsou stlačovací jednotka a její řízení velice zjednodušeny.

-6CZ 291481 B6

Rouno se s výhodou roztáhne v dopravním směru, před rozdělovacím ústrojím. Roztažením rouna se může zamezit nechtěné zvlnění nebo proražení vrstvy rouna, například při převádění ze stlačovací jednotky k rozdělovacímu ústrojí.

Mezi předběžným stlačovacím stupněm a oddělovacím ústrojím je uspořádána přídavná stlačovací jednotka k dalšímu tloušťkovému nebo podélnému stlačování rouna, zejména k podélnému stlačování, a k přeorientování vláken. Dopravní pásy slouží k udržování již získané vláknité struktury a k zamezení jakékoliv odchylky nebo proražení napnutého rouna.

Podle jednoho přednostního provedení, alespoň jedno rozdělovači ústrojí a následující přidržovací ústrojí jsou seřiditelná vzájemně nezávisle, kolmo k povrchu pásu v oblasti vícevrstvé jednotky, takže zařízení se může použít selektivně k výrobě jednovrstvých nebo vícevrstvých výrobků.

Prostředky pro stlačování alespoň jedné pomocné vrstvy rouna jsou s výhodou opatřeny alespoň dvěma nezávisle poháněnými dvojicemi dopravníků. Tak může být rozříznutá pomocná vrstva rouna také podélně stlačována. Dvojice dopravníků jsou s výhodou tvořeny válečkovými dopravíky, přičemž vzdálenost mezi válečky je nastavitelná, v důsledku tohoto uspořádám se mohou pomocné vrstvy rouna stlačovat jak tloušťkově, tak podélně.

Pojící stanice je s výhodou tvořena vytvrzovací pecí, přičemž před touto pecí jsou uspořádány chlazené podávači válečky. Tak se může zabránit jakémukoliv ulpívání pojivá na válečcích a může se zamezit jejich ucpání. Ve výhodném provedení je individuálně nastavitelná obvodová rychlost dopravních prostředků mezi rozdělovacím ústrojím a spojovací stanicí a obvodová rychlost dopravních pásů v peci, takže se před vytvrzovací pecí může například také provádět stlačování a uvolňování rouna.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, kde na obr. 1 je znázorněn výrobek z minerální vlny vyráběný stlačováním na tloušťku, a s vlákny orientovanými v podstatě rovnoběžně s povrchem, na obr. 2 je znázorněn vlnitý výrobek, s většinou vláken uspořádaných kolmo k povrchu, na obr. 3 je znázorněn dvouvrstvý výrobek, jehož horní vrstva má zvýšenou hustotu, na obr. 4 je znázorněn výrobek v podstatě s homogenní hustotou a s náhodně orientovanými vlákny, na obr. 5 je znázorněn výrobek, kde vrstva s náhodně orientovanými vlákny je kombinována s vrstvou se zvýšenou hustotou, na obr. 6a a 6b je zjednodušený nákres zařízení pro výrobu jednovrstvých minerálních vláknitých desek, kde na obr. 6a je toto strojní zařízení znázorněno v nepřetržitém provozu a s průběžnou stlačovací oblastí a na obr. 6b je znázorněno vjednostupňovém provozu, na obr. 7a a 7b je zobrazeno schéma znázorňující princip strojního zařízení pro nepřetržitou výrobu jednovrstvých nebo vícevrstvých minerálních vláknitých desek různé hustoty, kde na obr. 7a je toto strojní zařízení znázorněno v nepřetržitém provozu a s průběžnou stlačovací oblastí a na obr. 7b je znázorněno v jednostupňovém provozu, na obr. 8 je v nárysu znázorněn detail stlačovací jednotky, na obr. 9 je v bokorysu znázorněna stlačovací jednotka podle obr. 8, na obr. 10 je v půdorysu znázorněna stlačovací jednotka podle obr. 8, na obr. 11a, 11b, 1 lc je znázorněna oblast lomu, kde na obr. 1 la je znázorněna tato oblast u desky, která má v podstatě paralelně orientovaná vlákna, a na obr. 1 lb a 1 lc u desek z minerální vlny vyrobených novým způsobem a uspořádaných ve vzájemném odstupu, kolmo křovině desek, na obr. 12 je v perspektivním řezu znázorněna dvouvrstvá deska, jejíž vláknitá struktura je znázorněna ve zvětšeném měřítku a na obr. 13a, 13b, 13c, 13d, 13e jsou schematicky znázorněna různá možná uspořádání čtyř párů dopravníku umístěných za sebou v dopravním směru.

-7CZ 291481 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 až 5 jsou znázorněny orientace vláken, které se často vyskytují u měkkých desek. Desky, jejichž vlákna jsou uspořádána rovnoběžně s povrchem (obr. 1), mají srovnatelně slabé mechanické vlastnosti. Pro vykompenzování této nevýhody, jsou vlákna často vyztužena pojivém a je zvýšena jejich hustota.

Výrobky s vlákny orientovanými kolmo k povrchu se mohou získat, jestliže se deska znázorněná na obr. 1 rozřeže na pásky, tyto pásky se otočí o 90°, a potom se uspořádají do svazku. Tento druh výroby je složitý a proto je nehospodámý. Podle jiného druhu výroby, se provádí zvlnění rouna (podle obr. 2). Tyto výrobky mají podstatně lepší pevnost v tlaku a v tahu, kolmo k rovině desky, než u desek typu znázorněného na obr. 1. Desky se zvlněnými vlákny se mohou ohýbat, a mohou se proto používat do izolačních trubek nebo pro obložení v zakřivených oblastech. Na druhé straně mají nevýhodu, že tyto výrobky mají tendenci se lámat podél zvlnění, a mají také neadekvátní odolnost proti proražení. Jinou nevýhodou těchto známých výrobků tohoto typu je, že v desce mohou být znatelné odchylky v hustotě.

Na obr. 3 je znázorněn dvouvrstvý výrobek, jehož horní vrstva má zvýšenou hustotu. Tyto výrobky jsou vhodné pro použití vyžadující vysokou odolnost proti opotřebení nebo zvýšenou ochranu povrchu, v důsledku zvýšené hustoty horní vrstvy může být snížena průměrná hustota.

Na obr. 4 je znázorněn výrobek v podstatě s izotropní orientací vláken, v podstatě s náhodně orientovanými vlákny. Tyto výrobky mají vynikající mechanické vlastnosti, jako je vysoká pevnost v tlaku a odolnost proti opotřebení a proražení a vysoká pevnost v tahu kolmo k rovině desky. Nelámou se a jejich tepelná vodivost je v podstatě stejná jako u výrobků podle obr. 1. Tyto výrobky jsou obecně lehčí než srovnatelné výrobky, které mají v podstatě rovnoběžná vlákna, pro srovnatelné nebo zlepšené mechanické vlastnosti.

Na obr. 5 je znázorněn výrobek, u něhož jsou kombinovány výhody horní vrstvy se zvýšenou hustotou a vláknité struktury podle obr. 4. Cílem vynálezu je zejména další zlepšení vlastností výrobků typu, znázorněných na obr. 4 a 5.

Zařízení 1Γ. znázorněné na obr. 6, k provádění způsobu výroby sestává při uspořádání v dopravním směru F, z předběžného stlačovacího stupně 17', z optimalizační nebo stlačovací jednotky 19', přiléhající k předběžnému stlačovacímu stupni Γ7', a sestávající ze dvou dvojic dopravníků 30, 32 pro stlačování plsti nebo rouna, a také z dopravního pásu 40 a přítlačného pásu 42 a z podávačích válečků 63, 65 k dopravě stlačeného rouna k vytvrzovací peci 25. Ve vytvrzovací peci 25 jsou nakonec uspořádány dopravní pásy 67, 67’ pro zajištění průchodu stlačeného rouna pecí a jeho přidržování na opačných hlavních plochách během vytvrzování pojivá.

Předběžný stlačovací stupeň 17' sestává ze spodního dopravního pásu 27 a přítlačného pásu 29. Pomocí předběžného stlačovacího stupně 17' se primární rouno, uložené přednostně ve vrstvách na sběrném pásu 15, předběžně stlačuje v takovém rozsahu, že rouno 20 může být zavedeno do stlačovací jednotky 19'. Za tímto účelem je přítlačný pás 29 výškově nastavitelný.

Dvojice dopravníků 30, 32 stlačovací jednotky 19' se skládá z horní a spodní skupiny 30*. 30, 32', 32 válečků, kde každá skupina se skládá ze šesti válečků 39. Každá horní a spodní skupina 30'. 30, 32', 32 válečků má samostatný pohon (není podrobně znázorněno), takže dopravníky mohou být poháněny vzájemně různou rychlostí. Také horní skupiny 30', 32' válečků jsou výškově nastavitelné tak, že zařízení 11' se může použít k výrobě výrobků o různé tloušťce, vzdálenost mezi horními a spodními skupinami 30', 30, 32'. 32 válečkuje v zejména stejná.

-8CZ 291481 B6

Při provádění způsobu podle vy nálezu se rouno předběžně stlačuje v předběžném stlačovacím stupni 17' přibližně na tloušťku hotového výrobku a potom se podélně stlačuje při vzdálenosti dopravníků, odpovídající přibližně tloušťce konečného výrobku. Za těchto okolností je dopravník 30 poháněn první rychlostí a dopravník 32 je poháněn druhou rychlostí, která obvykle není vyšší než polovina první rychlosti, takže výsledkem je odpovídající podélné stlačování rouna 20. V podstatě by se mohlo použít i jiného dopravníku, aby se rouno mohlo poněkud rozšířit po podélném stlačení. Tento krok může zamezit zvlnění nebo protržení silně stlačeného rouna směrem nahoru při dopravě do vytvrzovací pece 25.

Za stlačovací jednotkou 19' je umístěn dopravní pás 40 a přítlačný pás 42, pro nucené přidržování stlačeného rouna proti protržení, tj. vyboulení směrem nahoru od dopravního pásu 40. Přítlačný pás 42 sestává z odvinovacího poměrně těžkého pásu, který je umístěn na dopravované vrstvě rouna. Podávači válečky 63, 65 jsou uspořádány před vytvrzovací pecí 25 a mohou se chladit. Vzdálenosti mezi spodními a horními skupinami válečků jsou s výhodou nastaveny přibližně na tloušťku konečného výrobku. Má to výhodu, že jednou nastavená orientace vláken ve stlačovací jednotce 19' se již nemění.

Zařízení 11 znázorněné na obr. 7, se liší od zařízení znázorněného na obr. 6 v zásadě v tom, že stlačovací jednotka 19 má čtyři dopravníky, každý se čtyřmi válečky. Zařízení může být také opatřeno vícenásobnou jednotkou, která se může použít k výrobě vícevrstvých desek a může se v zásadě použít společně ze zařízením 1Γ. Pro zjednodušení se pro stejné součásti používá stejných vztahových značek v následujícím popisu, jako v popisu zařízení 1Γ.

Zařízení 11 znázorněné na obr. 7 na výrobu minerálních vláknitých desek sestává v podstatě, při uspořádání v dopravním směru F, z kyvného pásu 13 a sběrného pásu 15 pro příslušné ukládání a přebírání vláken vyrobených výrobní jednotkou na vlákna (není podrobně znázorněna), a předběžného stlačovacího stupně, a z optimalizační nebo stlačovací jednotky 19 pro tvarování plsti nebo rouna 20, které má optimalizovanou orientaci vláken a homogenitu. Za stlačovací jednotkou 19 pro optimalizaci stlačování je uspořádána volitelná vícenásobná jednotka 21, která se může použít k výrobě vícevrstvých minerálních vláknitých desek. Za vícenásobnou jednotkou 21 jsou uspořádány dopravní prostředky, které svírají stlačené rouno na protilehlých hlavních plochách a dopravují je do spojovací stanice, například do vytvrzovací pece 25.

Uvedená výrobní jednotka slouží k průběžné výrobě vláken, jedním ze známých způsobů, například kaskádovým zvlákňovacím způsobem. Na vyrobená vlákna, také zvaná primární rouno, se nastříká pojivo (není znázorněno) a přepravují se dopravníkem (není znázorněn) ke kyvnému pásu 13. Tento kyvný pás 13 je umístěn nad sběrným pásem 15 a vykyvuje se příčně k dopravnímu směru sběrného pásu F5. Je však možná také jiná orientace kyvného pohybu, například v dopravním směru. Důsledkem kyvného pohybu se primární rouno 26 ukládá v příčném přeplátování, jak může být patrné na obr. 7, na sběrný pás 15, postupující dopředu, v závislosti na rychlosti sběrného pásu a frekvenci výkyvů. Mohou se však také použít jiné prostředky, například plynové trysky k vytvoření co nejnepravidelnějšího uspořádání orientace vláken na sběrném pásu. Důsledkem dopředného pohybu sběrného pásu 15 jsou vlákna orientována převážně šikmo k dopravnímu směru. Při pohledu seshora procházejí dvě vrstvy rouna uložené na sobě v podstatě příčně.

Předběžný stlačovací stupeň 17 sestává ze spodního dopravního pásu 27 a přítlačného pásu 29. Přítlačný pás je výškově nastavitelný, takže primární rouno 26 se může předběžně stlačovat v různých stupních. Předběžný stlačovací stupeň 17 provádí předběžné stlačování a určitou homogenizaci poměrně řídkého rouna 20 před jeho zavedením do stlačovací jednotky 19. Tyto dva pásy mají zejména oddělené nezávislé pohony, takže mohou být řízeny různými obvodovými rychlostmi.

-9CZ 291481 B6

Podle znázorněného příkladu provedení sestává stlačovací jednotka 19 z řady dopravníků nebo ze skupin 3Γ, 31, 33', 33, 35', 35, 37', 37 dopravníků. Každá dvojice má spodní a horní skupinu válečků, které mají po čtyřech válečkách 39. Vůle mezi jednotlivými skupinami 3Γ, 31, 33', 33. 35', 35, 37’, 37 válečků je nastavitelná. Skupiny válečků jsou také uzpůsobeny ke vzájemnému naklánění vůči sobě, zejména v dopravním směru. Tato vlastnost umožňuje průběžné stlačování rouna 20 na tloušťku nebo jeho uvolňování při průchodu dvojicemi skupin 31’, 31, 33', 33, 35’. 35, 37', 37 dopravníků.

Může se dosáhnout mnoha různých uspořádání optimalizace rouna, jako důsledek možnosti nastavení vzdálenosti mezi protilehlými skupinami válečků a nastavení jejich rychlosti. Tak se může dosáhnout naprosto odlišných vlastností výrobků. A také z důvodu možností těchto nastavení se může struktura vláken řiditelně optimalizovat, například se může zamezit nežádoucímu zvlnění povrchu rouna.

Alespoň jedna spodní skupina 31 a jedna horní skupina 31' válečků první skupiny 31 válečků je nezávisle výškově nastavitelná. To umožňuje, aby bylo rouno vystaveno ohýbání, jak je znázorněno na obr. 7, například k uhlazení a zhutňování povrchu rouna.

Každá horní a spodní skupina 3Γ, 31, 33', 33, 35', 35, 37', 37 válečků dvojic dopravníků má samostatný pohon, který není podrobně znázorněn na obr. 7. Použité pohony jsou zejména nekonečně variabilní v určitém rozsahu, takže například horní a spodní skupiny válečků mohou mít různé obvodové rychlosti. Lehce vyšší obvodová rychlost horní skupiny válečků je nutná, například, jestliže je tato skupina umístěna nikoliv vodorovně, ale šikmo ke spodní skupině válečků.

Obr. 8 až 10 znázorňuje příklad provedení stlačovací jednotky 19, kde dopravníky se skupinami 3Γ, 31, 33'. 33, 35', 35. 37', 37 válečků 39. jsou uspořádány na podpěrné konstrukci 71. Na jednom konci každého válečku 39 jsou uspořádána řetězová kola 115 (obr. 10). Vždy čtyři nebo pět válečků 39 je propojeno hnacími řetězy (není znázorněno) a tvoří skupinu válečků. Každá skupina válečků je opatřena pohonem 117’, 117. 117'. 117. 118'. 118, 118', 118.

Horní a spodní skupina 3Γ, 31 válečků první skupiny válečků, bráno v dopravním směru (šipka F na obr. 9), je vertikálně nastavitelná. Vertikální nastavení horní skupiny 31' válečků se provádí hnacím členem 81, který pohání vřetena 73. 73' pomocí kardanových hřídelů 77, 77.

Pro vertikální nastavení spodní skupiny 31 válečků se používá hnací člen 83, který pohání vřetena 75.75' pomocí kardanových hřídelů 79, 79'.

Na rozdíl od první skupiny 3Γ. 31 válečků, poloha zbývajících skupin válečků buď není nastavitelná, nebo je nastavitelná pouze společně (u horní skupiny). Jak je patrno zejména z obr. 8 a 9, tři zadní spodní skupiny 33. 35, 37 válečků, bráno v dopravním směru, jsou uloženy na pevném rámu 85, zatímco tři horní skupiny 33'. 35'. 37'. válečků jsou uloženy na vertikálně nastavitelném rámu 87. Tento rám 87 je vertikálně nastavitelný v horní části podpěrné konstrukce 71. Vertikální vedení nastavitelného rámu 87 je zajištěno lineárním vedením 93 na stojanech 95, 95*, 97, 97. Vertikální nastavení nastavitelného rámu 87 je zajištěno hnacím členem 103, který pomocí kardanových hřídelů 99, 99', 101, 101' pohání vřetena 89, 89', 91, 91' uspořádaná ve dvojicích na podpěrné konstrukci 71.

Horní skupiny 33', 35'. 37'. válečků, kde poslední z nich má pět válečků 39. jsou umístěny na nosných kolejích 105, otočně spojených s nastavitelným rámem 87, otočným čepem 107. Ve znázorněném příkladu provedení je přední konec kolejí 105. bráno v dopravním směru, spojen s nastavitelným rámem 87 jinou dvojicí vřeten 109, 109'. Nastavením vřeten 109, 109' je možné vykyvovat nosné koleje 105 nahoru nebo dolů z vodorovného směru, takže například je možné vytvářet dráhu, která se zužuje v dopravním směru F. Vřetena 109, 109' jsou také propojena

- 10CZ 291481 B6 pomocí kardanových kloubů 111, 11Γ, takže zde opět postačí jeden pohon 113 k jejich nastavení.

Na obr. 13 jsou znázorněny různé možnosti, jak mohou být v zásadě uspořádány čtyři dvojice dopravníků. Avšak nastavení podle obr. 13b a 13c se nemůže provést stlačovací jednotkou podle obr. 8 až 10. Uspořádání skupin 3Γ, 31, 33', 33. 35', 35, 37'. 37 válečků podle obr. 13d, je vhodné, například, když se mají vyrábět lehké výrobky.

Za stlačovací jednotkou 19 obsahující řadu dvojic dopravníků je zařazena volitelná vícenásobná jednotka 21, která je ve znázorněném příkladu provedení tvořena zařízením na dvojí hustotu. Toto zařízení sestává z rozdělovacího ústrojí 41, například z pásové pily nebo z pásového nože, znázorněných pouze v obrysu na obr. 7, pro rozdělování stlačeného rouna 20 do dvou pomocných vrstev 43 a 45 rouna, vícenásobná jednotka 21 je také opatřena dopravníky 47, 49, 50 a 51, například dopravními pásy, které zpevňují stlačené pomocné vrstvy 43 a 45 rouna na tloušťku. Jakékoliv mezery vznikající z geometrických důvodů mezi rozdělovacím ústrojím a například dopravníkem 49 nebo 50 mohou být přemostěny, kde je to možné, vodícími deskami. Tak se zabrání prasknutí vrstvy 43 rouna, které je stlačeno v různých stupních.

Rozdělovači ústrojí 41 a následující dopravník 49 jsou zejména nastavitelné na výšku. To umožní, že rouno vystupující ze stlačovací jednotky 19 může být rozříznuto na spodní a horní pomocnou vrstvu 43, 45 rouna, prakticky v jakékoliv tloušťce. Kromě toho rozdělovači ústrojí 41 a dopravník 49 mohou být také přemístěny vzájemně nezávisle a směrem vzhůru tak, aby byly umístěny mimo rozsah přepravy rouna. Dopravník 49 potom slouží jako přidržovací pás. Vzhledem ke své vertikální nastavitelnosti se může zařízení 11 používat volitelně k výrobě jednovrstvých nebo vícevrstvých desek. Zásadně může zařízení obsahovat několik rozdělovačích ústrojí a odpovídajících přidržovacích pásů, pro umožnění výroby desek se třemi nebo dokonce více vrstvami. Také vzdálenost mezi horními a spodními válečky je nastavitelná, takže se mohou vyrábět vnější vrstvy o různé tloušťce.

Dvojice dopravníků 53, 54 uspořádaná za dopravníky 50, 51 slouží ke stlačování na tloušťku a k podélnému stlačování horní pomocné vrstvy 45 rouna. Dvojice dopravníků 53, 54 je zejména opatřena válečky 55, které jsou v každém případě spojeny k vytvoření homí a spodní skupiny válečků, vždy se třemi válečky. Dvojice dopravníků 53, 54 jsou uspořádány s možností pohonu různými obvodovými rychlostmi, takže prodloužení, které může nastat jako následek stlačování na tloušťku, se může kompenzovat následným podélným stlačováním. Také vzdálenost mezi horními a spodními válečky je nastavitelná, takže se mohou vyrábět vnější vrstvy o různé tloušťce.

Stlačená horní pomocná vrstva 45' rouna se znovu spojí se spodní pomocnou vrstvou 43 pomocí dopravních pásů, skluzů nebo vodicích desek (nejsou podrobně znázorněny). Ve většině případů je možno se obejít bez přidržovacího pásu pro vysoce stlačenou homí pomocnou vrstvu 45' rouna, v oblasti, kde se stýká homí pomocná vrstva 45 a spodní pomocná vrstva 43 rouna, je uspořádáno dávkovači ústrojí 57 pro pojivo. Tímto uspořádáním je možné nanášet pojivo na stykové plochy homí pomocné vrstvy 45' a/nebo spodní pomocné vrstvy 43 rouna tak, aby bylo dosaženo lepšího spojení po vytvrzení pojivá, ve většině případů, zejména, když se nekompenzovalo žádné vzniklé prodloužení, je možno se také obejít bez dávkovacího ústrojí.

Spojená homí a spodní pomocná vrstva 43 a 45' rouna jsou společně stlačovány podávacími pásy 59, 61 a podávacími válečky 63, 65 a jsou dopravovány do vytvrzovací pece 25. obvodové rychlosti podávačích pásů 59, 61 a podávačích válečků 63, 65 jsou výhodně individuálně nastavitelné, takže se může provádět stlačování nebo uvolňování stlačených pomocných vrstev 43 a 45' rouna, podle požadavků. Zejména alespoň podávači válečky 63, 65 se mohou chladit, ve vytvrzovací peci 25 jsou uspořádány dopravní pásy 67, 67', které jsou propustné pro vzduch. Dopravní pásy 67, 67' přidržují pomocné vrstvy 43 a 45' u sebe během procesu vytvrzování, a tím

-11 CZ 291481 B6 podstatně vymezují tloušťku dokončených desek. Dopravní pásy 67, 67', stejně jako dopravní pásy 59. 61 a podávači válečky 63, 65 jsou vertikálně nastavitelné a mohou se proto nastavit na tloušťku rouna přiváděného z vícenásobné jednotky 21 nebo ze stlačovací jednotky 19.

Výroba vícevrstvé desky se může provádět následovně: Primární rouno přiváděné ze sběrné komory (není znázorněna) a opatřené pojivém, a v případě vlny z minerálních vláken, obvykle o plošné hmotnosti 200 až 800 g/m^{I 2} zejména 200 až 400 g/m² s přibližnou průměrnou tloušťkou 15 až 20 mm, často až 75 mm, se přivádí ke kyvnému pásu 13. Tento pás ukládá primární rouno na sběrný pás 15, který se pohybuje průběžně dopředu, v závislosti na rychlostí sběrného pásu 15 a frekvenci výkyvů kyvného pásu 13 se na sběrném pásu vytváří ve svislém směru větší nebo menší počet vrstev rouna. Počet vrstev se vybírá podle požadovaných vlastností desky, například hmotnosti, pevnosti v tlaku atd., konečného výrobku. Počet vrstev také závisí na uspořádání vláken, tj. na jednotlivém stavu zpracování vláken mezi výrobní jednotkou na vlákna a vytvrzovací pecí. Na sběrný pás 15 se obvykle ukládá 2 až 40 až 50 vrstev.

Ukládání primárního rouna 26 pomocí kyvného pásu 13 vytváří ne jenom dobré příčné rozdělení vláknitého materiálu na sběrném pásu 15, ale také přispívá ke stejnoměrné orientaci vláken a k jejich určité homogenizaci. Orientace vláken může být dále řiditelně ovlivňována změnou směru pohybu kyvného pásu.

Uložené rouno je podrobeno předběžnému stlačování v předběžném stlačovacím stupni 17. Předběžné stlačování se obvykle provádí tak, že rouno může být stále upnuto válečky první dvojice dopravníků (vyžaduje se nominální tloušťka plus maximálně přibližně 40 % průměru válečku). Určité odchylky rouna po předběžném stlačování jsou žádoucí, takže na vstupu do stlačovací jednotky se dosáhne dostatečné adheze mezi rounem a válečky, pro zajištění požadovaného přeorientování vláken. Jelikož u výrobků o hustotě nižší než přibližně 80 až 90 kg/m³, expanzní síly přítomné v rounu během podélného stlačování, jsou mnohem nižší, je při výrobě těchto výrobků obvykle nutné mírné tloušťkové stlačení kromě podélného stlačení, pro nastavení požadovaného napětí a zamezení nežádoucího zvlnění povrchu rouna.

V případě zdvojování, tj., když se primární rouno ukládá ve vrstvách, vykazuje povrch rouna kroky znázorňující měnící se stupně. Tyto kroky se mohou vyrovnat alespoň částečně v předběžném stlačovacím stupni 17 poháněním horního přítlačného pásu 29 lehce vyšší rychlostí, než by bylo nutné pro další přepravu.

Částečně vyhlazené rouno se může vystavit dalšímu vyhlazování ve stlačovací jednotce 19. Za tím účelem se může například první a druhá dvojice dopravníků nastavit tak, že nejsou vyrovnané. Také je možné, aby jakékoliv další dvojice dopravníků byly nastaveny v nevyrovnaném uspořádání. Toto nevyrovnané uspořádání způsobuje, že dopravované rouno 20 je vystaveno ohýbání nebo příčnému vychýlení, které může způsobit vyhlazení povrchu rouna.

Hladicí účinek se může zvýšit, jestliže druhá dvojice dopravníků běží poněkud pomaleji než první dvojice.

Zejména podélné stlačování v poměru 2:1 až 6:1 (podle obvodových rychlostí první a poslední dvojice 31 a 37 skupin se uskuteční ve stlačovací jednotce 19, se vzdáleností válečků v podstatě odpovídající nominální tloušťce vyráběné desky (tj. zhutnění podélným stlačováním bez stlačování na tloušťku). V případě lehčích výrobků může však být výhodné podélné stlačování, společně se současným mírným stlačováním na tloušťku. V případě jednostupňové rychlosti může být každá dvojice 31, 33 a 35, 37 skupin válečků poháněna společně jedním pohonem.

I když se pro stlačování může použít dopravních pásů, dává se přednost válečkům, protože zde vzniká poměrně nižší sklon ke zvlňování povrchů rouna, dokonce i při významném stupni podélného stlačení. Rouno se může dalekosáhle podélně stlačovat pomocí válečků 39, bez patrného

-12CZ 291481 B6 zvlňování na svém povrchu. Jediným možným vysvětlením pro tento jev je to, že mezi válečky a rounem existuje pouze slabá adheze, válečky také provádějí přeorientování vláken, jelikož rouno mezi válečky může poněkud nabývat na objemu, ale v každém případě bez zvlnění. Důsledkem je dobré zhutnění vláknitého rouna uvnitř a na povrchu.

Ve vícenásobné jednotce 21 se může stlačené rouno rozdělovat do dvou nebo několika pomocných vrstev 43, 45. Také je možné vynechat vícenásobnou jednotku nebojí umístit mimo dopravní dráhu a podávat rouno s optimalizovanou strukturou vláken přímo do vytvrzovací pece.

Rozdělování rouna 20 se provádí pásovou pilou nebo pásovým nožem, samo o sobě známým způsobem. Horní pomocná vrstva 45 rouna s optimalizovanou strukturou vláken se potom podrobí tloušťkovému a podélnému stlačování. Přitom se vlákna horní pomocné vrstvy 45 rouna dále zhutňují tloušťkovým a následně podélným stlačováním. Horní pomocná vrstva 45' rouna stlačená na tloušťku se potom vrací k průběžně se posouvající spodní pomocné vrstvě 43 rouna.

Stlačené pomocné vrstvy 43, 45' rouna, zejména spodní napnutá pomocná vrstva 43 jsou vedeny mezi stlačovacím stupněm 19 a vytvrzovací pecí 25 pomocí dopravníků 47, 49, podávačích pásů 59, 61, podávačích válečků 63. 65, pro zamezení jakéhokoliv protržení nebo vyboulení.

Ve vytvrzovací peci 25 se vytvrzuje pojivo v rounu. Vytvrzování probíhá při teplotě 180 až 300 °C zejména asi 200 až 250 °C. Pojivo také zajišťuje pevné spojení mezi pomocnými vrstvami 43,45' rouna o nízké a vysoké celkové hustotě.

Ke zlepšení přilnavosti pomocných vrstev 43, 45' rouna se může na jejich styková místa nanést 25 pevné nebo tekuté lepidlo (dávkovacím ústrojím 57) ve vícenásobné jednotce, před jejich spojením.

Alternativně nebo dodatečně se může zlepšit spojení mezi pomocnými vrstvami 43, 45' rouna, jestliže se tyto vrstvy poněkud smrští před vstupem do vytvrzovací pece 25, zejména v poměru 30 1,1:1 až 2:1. V závislosti na stupni smrštění může být jeho důsledkem určité zvlnění těchto vrstev. Důsledkem smrštění je zvýšení rozměru stykové plochy a tak se může zlepšit přilnavost/zplsťování těchto vrstev.

Popsaným zařízením podle vynálezu se rouno nebo plst podélně stlačuje, zejména jednostupňo35 vě. Alternativně se může toto zařízení také řídit tak, že se při stlačování vytváří řada stlačovacích oblastí nebo průběžná stlačovací oblast.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Typ desky:

Vláknitý materiál:

Tloušťka desky:

Průměrná celková hustota:

Pojivo:

Průměrná délka vláken:

Průměrný průměr vláken:

Předběžné stlačení:

Podélné stlačení:

Pevnost v tlaku při 10 % průhybu:

Pevnost na odtržení jednovrstvá minerální vlna

100 mm asi 90 kg/m³ modifikovaná fenolová pryskyřice až 4 mm až 4 pm přibližně na nominální tloušťku 3:1

0, 035 N/mm² (dělení na vrstvy): 0,020 N/mm

-13 CZ 291481 B6

Příklad 2

Typ desky:

Vláknitý materiál:

Tloušťka desky:

Tloušťka vnější vrstvy:

Tloušťka podkladové vrstvy:

Celková průměrná hustota:

Celková hustota vnější vrstvy:

Celková hustota podkladové vrstvy: Pojivo:

Průměrná délka vláken:

Průměrný průměr vláken: Předběžné stlačení: Stlačení na tloušťku Podélné stlačení:

Pevnost v tlaku při 10 % průhybu:

Pevnost na odtržení (dělení na vrstvy): 0, 013 až 0, 018 N/mm dvouvrstvá minerální vlna

100 mm asi 20 mm asi 80 mm asi 90 kg/m³

155 kg/m³ kg/m³ modifikovaná fenolová pryskyřice 0,5 až 10 mm až 6 pm přibližně 1,5 nominální tloušťky 1,8:1 až 1,1 : 1

3:1

0, 025 až 0, 030 N/mm²

Příklad 3

Typ desky:	dvouvrstvá
Vláknitý materiál:	minerální vlna
Tloušťka desky:	100 mm
Tloušťka vnější vrstvy:	asi 20 mm
Tloušťka podkladové vrstvy:	asi 80 mm
Celková průměrná hustota:	asi 90 kg/m3
Celková hustota vnější vrstvy:	155 kg/m3
Celková hustota podkladové vrstvy:	75 kg/m3
Pojivo:	modifikovaná fenolová pryskyřice
Průměrná délka vláken:	asi 3 až 4 mm
Průměrný průměr vláken:	3 až 4 pm
Předběžné stlačení:	přibližně 1,8 až 1,5 nominální tloušťky
Stlačení na tloušťku Podélné stlačení:	1,5:1 až 1,1:1 3:1
Pevnost v tlaku při 10 % průhybu:	0,025 až 0,030 N/mm2
Pevnost na odtržení (dělení na vrstvy): Průměr použitých válečků	0,013 až 0,018 N/mm2 80 mm

Ve srovnání s deskami, které nemají optimalizovanou strukturu vláken a hustotu, se hmotnost desek vyráběných novým způsobem může snížit až o 25 až 40 %, při jinak v podstatě stejných mechanických vlastnostech. Pevnost v tahu kolmo na rovinu desky se značně zlepšila, což je patrné z vysoce strukturované oblasti lomu (obr. 1 lb až 1 lc).

Výrobky podle vynálezu se mohou použít k jakémukoliv účelu určenému pro syntetická vlákna, například na desky a rouna používaná k tepelné izolaci, k ohnivzdorné úpravě a protipožární ochraně nebo ke zvukotěsné úpravě a řízení zvuku nebo ve vhodné formě v zahradnictví jako vegetační médium.

Claims (20)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob průběžné výroby pojených minerálních vláknitých desek o tloušťce t z rouna, jehož tloušťka je větší než 2t, při tomto způsobu se rouno hloubkově stlačuje, v podstatě bez současného podélného stlačování, na první tloušťku a na plošnou hmotnost w, dále se rouno stlačuje podélně, přičemž se stlačí na druhou tloušťku, a tím se vytvoří podélně stlačené rouno, takové podélně stlačené rouno se přivádí do vytvrzovací pece (25). kde se rouno pojí a vytváří se pojené minerální vláknité desky, vyznačující se tím, že rouno se hloubkově stlačuje na první tloušťku, která je v rozsahu 0,8 až 1,5 t, přednostně je v rozsahu 0,9 až 1,3 t, poté se podélně stlačuje na druhou tloušťku, která je v rozsahu 1 až 1,3 t, přednostně 1 až 1,1 t, přičemž podélné stlačování se provádí kontinuálně nebo alespoň v jednom stupni, bez zvlnění rouna, čímž se vytváří podélně stlačené rouno s plošnou hmotností 2 až 10 w, u něhož se zamezuje protržení během dopravy mezi podélným stlačováním a vytvrzovací pecí (25).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že podélné stlačování rouna se provádí v jednom stupni.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že podélně stlačené rouno a pojená deska mají plošnou hmotnost od 2 do 6 w, zejména 2,5 až 4 w.

4. Způsob podle nároků laž3, vyznačující se tím, že podélné stlačování rouna se provádí podáváním rouna první dvojicí (30) dopravníků ke druhé dvojici (32) dopravníků, přičemž druhá dvojice (32) dopravníků se pohání nižší rychlostí než první dvojice (30) dopravníků, přičemž každá dvojice (30, 32) obsahuje dvě protilehlé skupiny (30', 30) válečků, každá obsahující alespoň dva od sebe oddělené válečky (39).

5 a vytvrzovací pecí (25).

34. Zařízení podle nároku 33, vyznačující se tím, že prostředky (57) jsou uspořádány pro nanášení pojivá na pomocné vrstvy (43, 45) před jejich spojením.

ío

35. Zařízení podle nároku 32 nebo 33, vyznačující se tím, že rozdělovači zařízení (41) sestává z pásového nože nebo z pásové pily.

36. Zařízeni podle nároků 33 a 35, vyznačující se tím, že pro průběžné nebo přerušované čištění pásového nože nebo pásové pily je opatřeno čistícím zařízením.

37. Zařízení podle nároků 33 až 36, vyznačující se tím, že alespoň rozdělovači zařízení (41) a následující přidržovací prostředek (49) jsou vertikálně nastavitelné v oblasti vícenásobné j ednotky (21).

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že protilehlé skupiny válečků alespoň jedné dvojice (30, 32, 31,33, 35, 37) dopravníků jsou poháněny různými rychlostmi.

6. Způsob podle předchozích nároků, vyznačující se tím, že protržení rouna se zamezuje přidržovacími prostředky při vedení rouna mezi podélným stlačováním a vytvrzovací pecí, přičemž přidržovací prostředky obsahují pás, válečky nebo vedení, které zamezuje významnému odchýlení od určené dráhy.

7. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že protržení rouna mezi podélným stlačováním a vytvrzovací pecí (25) se zamezí podáním rouna další dvojicí dopravníků po druhé dvojici (32) dopravníků.

8. Způsob podle předchozích nároků, vyznačující se tím, že rouno se po podélném stlačování podélně roztahuje.

9. Způsob podle předchozích nároků, vyznačující se tím, že rouno se vytváří z chemických skleněných vláken, zejména z vláknité minerální vlny, a obsahuje nevytvrzené pojivo, přičemž toto pojivo se vytvrzuje ohřevem ve vytvrzovací peci (25).

10. Způsob podle předchozích nároků, vyznačující se tím, že rouno se vytváří příčným přeplátováním.

11. Způsob podle předchozích nároků, vyznačující se tím, že podélně stlačené rouno se před vytvrzovací pecí (25) rozděluje rovnoběžně s hlavními plochami do dvou nebo

- 15CZ 291481 B6 více pomocných vrstev rouna, přičemž každá pomocná vrstva rouna se nucené přidržuje proti protržení, při svém průchodu směrem k vytvrzovací peci, a přičemž alespoň jedna pomocná vrstva rouna se stlačuje na tloušťku anebo na délku, potom se pomocné vrstvy spojují a pojí ve vytvrzovací peci (25).

12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že stykové plochy pomocných vrstev rouna se před svým spojením opatří pojivém.

13. Způsob podle nároku 11 nebo 12. vyznačující se tím, že spojené pomocné vrstvy rouna se před vytvrzovací pecí (25) podélně stlačují.

14. Způsob průběžné výroby pojených minerálních vláknitých desek, při kterém se vláknitá plst předběžně stlačuje ve směru tloušťky na tloušťku 1 až 3 tloušťky konečného výrobku, potom se stlačuje podélně pomocí alespoň dvou dvojic dopravníků, poháněných různou rychlostí, čímž se vytvoří podélně stlačená plst, která se potom ve vytvrzovací peci (25) do pojené minerální vláknité desky, vyznačující se tím, že tloušťka plsti v podélném stlačovacím stupni a před vytvrzovací pecí (25) je 0,9 až 1,3 tloušťky konečného výrobku, podélné stlačování se provádí v podstatě bez stlačování ve směru tloušťky, přičemž podélné stlačování se provádí na 0,5 až 0,1 původní délky, toto stlačování se provádí v průběžné stlačovací oblasti, a plsti se zamezí protržení mezi podélně stlačovací jednotkou (19, 19') a vytvrzovací pecí (25).

15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že tloušťka plsti v podélné stlačovací oblasti je v podstatě stejná jako tloušťka konečného výrobku.

16. Způsob podle jednoho z nároků lažl5, vyznačující se tím, že před podáváním rouna do vytvrzovací pece (25) se rouno podává do rozdělovacího zařízení (41), kde se rouno rozděluje na alespoň dvě pomocné vrstvy (43, 45), alespoň jedna pomocná vrstva (45) se stlačuje ve směru tloušťky, následuje spojování pomocných vrstev (43, 45) rouna ajejich přivádění do vytvrzovací pece (25), ve které se rouno pojí a protržení napnutých pomocných vrstev rouna (43, 45) mezi stlačovací jednotkou (19) a vytvrzovací pecí (25) se zabrání přidržovacími prostředky.

17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že alespoň jedna pomocná vrstva (45) rouna se podélně stlačuje.

18. Způsob podle nároku 16 nebo 17, vyznačující se tím, že stykové plochy pomocných vrstev (43, 45) rouna se před svým spojením opatří pojivém.

19. Způsob podle nároků 16 až 18, vyznačující se tím, že spojené pomocné vrstvy (43, 45') se před pojením podélně stlačují.

20. Způsob podle nároků 16 až 19, vyznačující se tím, že rozdělovači zařízení (41) se průběžně čistí.

21. Zařízení pro provádění způsobu podle nároku 1 obsahuje transportní prostředky pro dopravu rouna do vytvrzovací pece (25), předběžný stlačovací stupeň (17) pro stlačování rouna ve směru tloušťky, podélně stlačovací jednotku (19, 19') rouna, uspořádanou za předběžným stlačovacím stupněm (17) pro stlačování rouna ve směru tloušťky, vytvrzovací pec (25) pro pojení podélně stlačeného rouna, vyznačující se tím, že mezi stlačovací jednotkou (19, 19') a vytvrzovací pecí (25) jsou prostředky pro zamezení protržení rouna, přičemž podélně stlačovací jednotka (19,19') obsahuje alespoň dvě dvojice (30, 32) dopravníků umístěné za sebou v dopravním směru (F), přičemž každá dvojice (30, 32) dopravníků sestává ze dvou protilehlých skupin alespoň dvou válečků (39), protilehlé skupiny válečků (39) formují dopravní dráhu dopravního směru (F) rouna, zařízení dále obsahuje hnací prostředky pro pohon válečků (39) každé skupiny

- 16CZ 291481 B6 v podstatě stejnou obvodovou rychlostí, prostředky pro řízení obvodových rychlostí válečků (39) každé jednotlivé skupiny nezávisle na rychlosti válečků (39) v každé další skupině, a prostředky pro nastavení vzdálenosti mezi protilehlými skupinami (30', 30, 32', 32) válečků dvojic (30, 32) dopravníků nezávisle na vzdálenosti válečků (39) ostatních dopravníků.

22. Zařízení podle nároku 21, vyznačující se tím, že v dopravním směru (F) jsou uspořádány dvě dvojice (30, 32) válečkových dopravníků.

23. Zařízení podle nároku 21 nebo 22, vyznačující se tím, že každá skupina válečků (39) sestává ze dvou až osmi válečků, zejména ze čtyř až šesti válečků, uspořádaných za sebou.

24. Zařízení podle nároků 21 až 23, vyznačující se tím, že alespoň jedna z dvojic (30, 32) válečkových dopravníků je opatřena prostředky pro naklonění protilehlých skupin válečků (39) vzájemně proti sobě, např. pro zužování rouna v dopravním směru (F).

25. Zařízení podle nároků 21 až 24 vyznačující se tím, že průměr válečků (39) a mezery mezi válečky (39) ve směru dopravy rouna je takový, že je v podstatě zamezeno protržení nebo zvlnění rouna.

26. Zařízení podle nároků 21 až 25, vyznačující se tím, že průměr válečků (39) je menší než 180 mm, zejména 60 až 160 mm, a přednostně mezi 80 a 120 mm.

27. Zařízení podle nároků 21 až 24, vyznačující se tím, že alespoň první dvojice (30) dopravníků je opatřena prostředky pro nastavení dopravní dráhy vzhledem k poloze dopravní dráhy probíhající v následující dvojici (32) dopravníků.

28. Zařízení podle nároků 21 až 27, vyznačující se tím, že dvojice (30, 32) dopravníků jsou uspořádány horizontálně.

29. Zařízení podle nároků 21 až 28, vyznačující se tím, že mezi dvojicemi (31, 33, 35, 37) válečkových dopravníků avytvrzovací pecí (25) je uspořádáno rozdělovači ústrojí (41) pro rozdělování rouna do dvou pomocných vrstev, přičemž zařízení je opatřeno alespoň jednou dvojicí (53, 54) dopravníků pro tloušťkové a/nebo podélné stlačování alespoň jedné pomocné vrstvy rouna, a dále je opatřeno dopravníky pro přidržování stlačeného rouna a pomocných vrstev na dráze kvytvrzovací peci (25) pro zabránění deformace ve směru tloušťky nebo protržení.

30. Zařízení podle nároku 29, vyznačující se tím, že rozdělovači ústrojí (41) a alespoň jeden dopravník (47) jsou výškově nastavitelné pro výrobu jednovrstvých nebo vícevrstvých výrobků.

31. Zařízení podle nároků 29 a 30, vyznačující se tím, že prostředky (57) jsou provedeny pro dávkování pojivá na vzájemné stykové plochy pomocných vrstev (43, 45) rouna.

32. Zařízení podle nároků 21 až 30, vyznačující se tím, že prostředky ke vzájemně nezávislému pohonu dopravních prostředků jsou mezi stlačovacím stupněm (17) avytvrzovací pecí (25) a ve vytvrzovací peci (25).

33. Zařízení podle jednoho z nároků 21 až 32, vyznačující se tím, že stlačovací jednotka (19) sestává z prvních dopravních prostředků pro dopravu rouna do rozdělovacího zařízení (41), pro rozdělení rouna do alespoň dvou pomocných vrstev (43, 45) rouna, a z prostředků pro stlačování alespoň jedné pomocné vrstvy rouna (45) ve směru tloušťky, z druhých dopravních prostředků (23) pro následné spojování pomocných vrstev rouna (43,45) a

-17CZ 291481 B6 podání do vytvrzovací pece (25) pro pojení rouna, přičemž první dopravní prostředky obsahují podélné stlačovací zařízení a obsahují alespoň dvě dvojice (31, 33, 35, 37) dopravníků umístěných za sebou v dopravním směru a prostředky (49, 50, 51, 59, 61, 63, 65) jsou uspořádány pro zamezení protržení napnutých pomocných vrstev (43, 45) rouna mezi stlačovací jednotkou (19)

20 38. Zařízení podle nároků 33 až 37, vyznačující se tím, že pro výrobu v podstatě zvlněných výrobků je vzdálenost protilehlých dopravníků ze dvojice (31, 33, 35) dopravníků nastavitelná na 0,5 až 0,1 vzdálenosti dopravníků následující dvojice (33, 35, 37) dopravníků a dopravní dráhy vymezené těmito dvěma dvojicemi dopravníků jsou v podstatě vyrovnané do řady.