DE69924442T2

DE69924442T2 - Verfahren und vorrichtung zum zerfasern von mineralwolle durch freies zentrifugieren

Info

Publication number: DE69924442T2
Application number: DE69924442T
Authority: DE
Inventors: Valerie Dupouy; Alain Debouzie
Original assignee: Saint Gobain Isover SA France
Current assignee: Saint Gobain Isover SA France
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2019-04-23
Also published as: BR9906380A; PL337366A1; HUP0002366A3; NO996124L; PT991601E; ZA997514B; DE69924442D1; SK181399A3; PL190266B1; DK0991601T3; IS5279A; ES2241276T3; CN1266413A; AU3425699A; EP0991601B1; DK0991601T4; HUP0002366A2; US6536241B1; DE69924442T3; ES2241276T5

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung von Mineralfasern ausgehend von einem ausziehfähigen Material, und insbesondere ausgehend von einem Schmelzematerial mit einem erhöhten Schmelzpunkt, beispielsweise vom Typ Basaltglas oder Hochofenschlacke, für die Herstellung von Produkten, insbesondere Dämmprodukten, auf Basis von Mineralfasern. Genauer gesagt betrifft die Erfindung eine Verbesserung der Techniken zum Zerfasern mit sogenannter freier Zentrifugierung, bei denen das zu zerfasernde Material im geschmolzenen Zustand an den Umfang von Schleuderrädern herangeführt und von diesen Rädern mitgenommen wird, so daß sich ein Teil des Materials unter der Einwirkung der Fliehkraft davon ablöst und in Fasern umgeformt wird, und der verbleibende, nicht umgeformte Teil auf ein anderes Rad hin weitergegeben wird bzw. nach dem letzten Rad in Form von Granalien abfällt.
Für die Durchführung der obenstehend kurz angesprochenen Zerfaserungstechniken wird im allgemeinen eine Maschine verwendet, die drei oder vier kaskadenförmig angeordnete Räder aufweist, welche sich um im wesentlichen horizontale Achsen drehen können, wobei zwei auf der Bahn des Schmelzematerials aufeinanderfolgende Räder gegensinnig drehen. Das erste Rad wird durch eine Rinne mit Schmelzematerial versorgt und dient im wesentlichen dazu, das Material zu beschleunigen, das auf das zweite Rad hin weitergegeben wird, und so weiter bis zu dem letzten Rad, wobei der Materialfluß sich bei jedem Rad um die Menge von gebildeten Fasern verringert.
Eine solche Maschine weist im allgemeinen außerdem Einrichtungen zum Erzeugen eines Luftstroms am Umfang der Schleuderräder auf, wobei diese Einrichtungen den Zweck haben, die Bildung von Fasern durch eine Ausziehwirkung zu unterstützen und das zerfaserte Material zu erfassen, und es dabei von dem unzerfaserten Material (Granalien) zu trennen. Das letztere ist nämlich insofern unerwünscht, als es dazu beiträgt, das Endprodukt schwerer und die Tastempfindung insbesondere unangenehm zu machen. Der Luftstrom hat weiterhin die Funktion, das zerfaserte Material auf ein Ablageorgan, beispielsweise auf ein mit Ansaugkästen versehenes Endlosband zu verbringen, welches die Fasern auf die stromabwärts von der Linie befindlichen Weiterverarbeitungsvorrichtungen wie etwa eine Vliesmaschine, einen Ofen zum Polymerisieren der Bindemittel usw. hin transportiert.
Der Luftstrom wird in den meisten Fällen in einer Richtung eingeführt, die im wesentlichen parallel zu den Drehachsen der Räder ist, und nimmt somit die Fasern in einer Richtung mit, die senkrecht zu der Richtung ihrer Ausbildung ist.
Die Menge von hergestellten Fasern hängt vom Durchsatz des auf die Schleuderräder gegossenen Materials und von der Effektivität der Zerfaserung durch diese Räder ab.
Bei einer gegebenen Maschine ist es theoretisch möglich, die Produktivität durch Erhöhen des Durchsatzes von Gießmaterial zu steigern, jedoch ist dies nur innerhalb eines relativ begrenzten Spielraums durchführbar. Eine Maschine ist nämlich mit Rädern entworfen, die festgelegte Durchmesser aufweisen und dazu bestimmt sind, sich mit einer festgelegten Geschwindigkeit zu drehen. Ab einem bestimmten Materialfluß, der die Maschine versorgt, ergibt sich ein Phänomen einer zunehmenden Überversorgung der Schleuderräder mit Konsequenzen, die der Qualität der Zerfaserung unmittelbar abträglich sind (insbesondere aufgrund der Modifizierung der Temperatur an jedem Rad und des durch jedes Rad zu verarbeitenden Materialüberschusses).
Diese Qualitätsminderung tritt am Endprodukt als Verlust von Eigenschaften insbesondere hinsichtlich der Wärmedämmung auf, so daß der gewünschte Wert des Koeffizienten Lambda (λ) der Wärmeleitfähigkeit nur unter Erhöhung der Dichte des Produktes erreicht werden kann. Der aus der gesteigerten Produktivität erwachsende Nutzen ist dadurch zumindest herabgesetzt, wenn nicht gar vollständig aufgehoben.
Ein Alternative besteht in der Verwendung mehrerer parallel arbeitender Zerfaserungseinheiten. Die bislang vorgeschlagenen Lösungen weisen jedoch alle eine gewisse Anzahl von Nachteilen auf.
Bei einer ersten, aus der US-A-3 709 670 bekannten früheren Ausführung sind zwei verschiedene Sätze von Schleuderrädern nebeneinander in einer gleichen vertikalen Ebene im Körper einer gleichen Maschine mit zwei Rinnen zum Zuführen von Schmelzematerial angeordnet. Die beiden Sätze unterscheiden sich darin, daß der erste Satz bezogen auf eine vertikale Achse exakt spiegelsymmetrisch zu dem zweiten Satz ist, wobei zwei auf einer gleichen Höhe befindliche Räder gegensinnig drehen. Diese symmetrische Anordnung hat den Zweck, Störungen zwischen den jeweils von jeder Einheit von Schleuderrädern abgegebenen Luftströmen zu vermeiden.
Der Hauptnachteil dieser Anordnung ist wirtschaftlicher Natur, da es erforderlich ist, permanent zwei verschiedene Sätze von Ersatzteilen verfügbar zu halten und die Instandhaltung und Wartung von zwei Maschinen mit einem unterschiedlichen Aufbau durchzuführen.
Eine andere Ausführung ist aus der WO-A-92/06047 bekannt und beabsichtigt, diesen Nachteil abzumildern, wobei zwei identische Zerfaserungsmaschinen nebeneinander angeordnet sind und parallel mit Schmelzematerial versorgt werden. Die Maschinen sind mit Einrichtungen zum Ausblasen von Luft versehen, die jedem der Schleuderräder zugeordnet sind und einen Luftstrom in der Nähe des Umfangs des Rades erzeugen, wobei der Luftstrom eine axiale Bewegungskomponente besitzt, die ausreichend ist, um die Fasern aus der Zerfaserungszone zu entfernen, und eine tangentielle Komponente, die ausreichend ist, um Wechselwirkungen zwischen den benachbarten Luftströmen zu vermeiden.
Hierzu bestehen die Gebläseeinrichtungen aus einer Ausziehlippe, die den Umfang des Rades über einen vorgegebenen Winkelsektor bestreicht, und in der Flügel zum Umlenken der Luft angeordnet sind, die mit einem Winkel geneigt sind, der der Drehung des Rades angepaßt ist, so daß sie die ausgeblasene Luft mit einer entlang der Lippe variierenden tangentiellen Komponente ausrichten.
Solche Gebläseeinrichtungen werden auch in der aus der WO-A-92/12940 bekannten Vorrichtung angewendet, die ebenfalls mindestens zwei identische, nebeneinander angeordnete Zerfaserungsmaschinen aufweist, welche parallel zueinander versorgt werden, und deren Schleuderräder einen kleinen Durchmesser und sehr hohe Drehgeschwindigkeiten besitzen.
Diese Ausführung der Gebläseeinrichtungen hat jedoch den Nachteil, sehr kompliziert zu sein, da sie es erforderlich macht, einen Luftstrom beizubehalten, der an jedes der Schleuderräder angepaßt ist. Hierbei sind die Umlenkflügel empfindliche Bauteile, die insbesondere gegen Vibrationen infolge der Drehung der Räder empfindlich sind, die umso stärker sind, je höher die Drehgeschwindigkeit ist, und die des weiteren abgeschleuderten Granalien ausgesetzt sind, welche die Gefahr beinhalten, ihre Neigung auf eine Weise zu beeinträchtigen, die der Ausrichtung des Luftstroms abträglich ist.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu beheben und neuartige Einrichtungen zu schaffen, die die Produktion großer Mengen eines Produktes auf Basis von Mineralfasern mit guter Qualität ermöglichen.
Hierzu hat die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfasern zum Gegenstand, bei dem zu zerfaserndes Material mindestens zwei seitlich nebeneinander angeordneten Zerfaserungsmaschinen gleichzeitig zugeführt wird, wobei jede Maschine eine Serie von Schleuderrädern aufweist, die kaskadenförmig angeordnet sind und um Achsen, die alle im wesentlichen die gleiche Richtung haben (als Hauptachse bezeichnet), drehend angetrieben werden, wobei zwei aufeinanderfolgende Räder der Kaskade gegensinnig drehen, das zu zerfasernde Material im geschmolzenen Zustand in jeder Maschine auf die Umfangsfläche des ersten Rades gegossen wird, durch welches es beschleunigt und auf das zweite Rad, und gegebenenfalls nacheinander auf die anderen Rädern der Serie weitergegeben wird, so daß es unter der Einwirkung der Fliehkraft in Fasern umgeformt wird, und wobei die von den verschiedenen Rädern einer Maschine gebildeten Fasern von einem Gasstrom erfaßt werden, der von jeder Maschine in einer zu der Hauptachse im wesentlichen parallelen Richtung abgegeben wird, und von einem Ablageorgan aufgefangen werden, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hauptachsen von zwei benachbarten Maschinen gemäß einem von Null verschiedenen Winkel angeordnet werden, wobei dieser Winkel bzw. jeder Winkel zwischen zwei benachbarten Maschinen so angepaßt wird, daß zwei von den zwei benachbarten Maschinen abgegebene Gasströme sich treffen und verbinden.
Die Erfinder haben hierbei aufgezeigt, daß das Aufeinandertreffen und die Überlagerung der Abgabe von Blasgasen von zwei benachbarten Maschinen es ermöglicht, ein Produkt auf der Basis von Mineralfasern mit sehr guter Qualität zu erhalten.
Die Verwendung von zwei seitlich nebeneinander angeordneten Zerfaserungsmaschinen mit ihren Hauptachsen streng parallel zueinander führt somit, in Abwesenheit jeglicher besonderen Anordnung der Gebläseeinrichtungen wie den im Stand der Technik vorgesehenen zum Optimieren des Blasgasstromes und infolgedessen der Bahn der erzeugten Fasern, zu einem sehr inhomogenen Produkt mit einem Mangel an Zusammenhalt und starken Variationen der Dichte über die Breite des Ablageorgans. Diese Mängel können in den darauffolgenden Etappen des Verfahrens nicht gänzlich rückgängig gemacht werden, und das Produkt weist vergleichsweise schlechte thermische Eigenschaften auf.
Entgegen jeder Erwartung, da ja der Stand der Technik lehrt, jegliche gegenseitige Störung zwischen den Gasströmen von zwei benachbarten Maschinen zu vermeiden, hat sich herausgestellt, daß die Gleichförmigkeit des Produktes sich erhöht, wenn die Maschinen so ausgerichtet werden, daß ihre jeweiligen Gasströme sich zwischen zwei benachbarten Maschinen treffen und verbinden.
Die Erfinder haben festgestellt, daß die Qualität des Produktes mit der Gleichförmigkeit der Geschwindigkeiten der auf dem Ablageorgan aufgefangenen Fasern in einem Zusammenhang steht, wobei das Geschwindigkeitsprofil der Fasern sich nach dem Geschwindigkeitsprofil des die Fasern transportierenden Gasstromes richtet.
Im Falle der Verwendung einer einzigen Maschine weist dieses Geschwindigkeitsprofil eine im wesentlichen Gaußsche Form mit einem Maximum der Geschwindigkeit in der Mitte der Kammer, annähernd gegenüber von den Schleuderrädern auf, wobei die Geschwindigkeit sich in Richtung auf die Wände der Kammer hin vermindert.
Falls zwei Maschinen seitlich nebeneinander mit ihren Achsen parallel, ohne Wechselwirkung der benachbarten Gasströme angeordnet sind, ist die Zirkulation der Gasströme um die Schleuderräder derart, daß das Geschwindigkeitsprofil des Gasstroms insgesamt auf Höhe des Ablageorgans im wesentlichen die Form von zwei nebeneinanderliegenden Gaußschen Normalverteilungen besitzt, mit einem Minimum ungefähr in der Mitte der Kammer und zwei Maxima nahe den Wänden der Kammer, und einer sehr starken Variation des Geschwindigkeitsmoduls zwischen einem Minimum und einem Maximum.
Gemäß der Erfindung stellte sich heraus, daß nicht nur die Faserbildung nicht beeinträchtigt wird, sondern auch ein sehr homogenes Geschwindigkeitsprofil erzielt werden kann, wenn die Maschinen so ausgerichtet werden, daß sich die Gasströme treffen und einander überlagern.
Somit ermöglicht es die Erfindung auf vorteilhafte Weise mit einer angepaßten Orientierung der benachbarten Maschinen, ein solches Geschwindigkeitsprofil zu erzielen, daß eine axiale Komponente der Geschwindigkeit des Gasstroms insgesamt auf Höhe des Ablageorgans um höchstens 20%, bevorzugt höchstens 15%, insbesondere höchstens 10% über einen bevorzugt mittleren Abschnitt des Ablageorgans variiert, der mindestens ca. 50% der Breite des Ablageorgans, bevorzugt mindestens 60% entspricht.
Somit wird ein sehr guter Zusammenhalt der auf dem Ablageorgan gesammelten Faserbahn mit einer homogenen Materialverteilung (Flächenmasse) erzielt.
Bevorzugt wird für eine bessere Homogenität der Winkel zwischen den Hauptachsen von zwei benachbarten Maschinen so angepaßt, daß die axiale Komponente der Geschwindigkeit des Gasstroms auf Höhe des Ablageorgans über die Breite des Ablageorgans auf im wesentlichen symmetrische Weise variiert.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsweise ist das Zerfaserungsverfahren auf jeder Maschine dazu angepaßt, die Faserbildung in der Mitte der Maschine mit relativ wenig auf den Seiten einer Maschine ausgeworfenen Fasern zu begünstigen, um so zwischen zwei Maschinen die Zirkulation eines Luftstroms zu ermöglichen, der durch die von den Gebläseeinrichtungen abgegebenen Gasstrahlen induziert wird und den Transport der Fasern mit einer gewünschten Geschwindigkeit unterstützt. Hierzu ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft derart, daß jede Maschine eine Serie von vier Schleuderrädern aufweist, wobei die Anordnung und die Drehgeschwindigkeit der Schleuderräder so angepaßt wird, daß ein Teil des zu zerfasernden Materials, welches das vierte Rad erreicht, auf das dritte weitergegeben und dort in Fasern umgeformt wird.
Vorteilhafte Zerfaserungsbedingungen umfassen das drehende Antreiben des zweiten Rades einer jeden Serie mit einer Geschwindigkeit von mehr als oder gleich 6500 U/min, insbesondere mehr als oder gleich 8000 U/min, bei einem Raddurchmesser von weniger als oder gleich 240 mm, insbesondere in der Größenordnung von 180 bis 240 mm.
Unter solchen Bedingungen verteilt das zweite Rad, das kleiner als gewöhnlich ist, eine größere Menge Schmelzematerial auf das dritte und infolgedessen auf das vierte Rad. Infolgedessen weisen diese beiden letzten Räder der Serie eine erhöhte Temperatur auf, was die Ausgabe von Fasern in der Nähe desjenigen Punktes begünstigt, an dem das Schmelzematerial auf das Rad auftrifft, und einer Ausgabe auf den Seiten der Maschine entgegenwirkt. Das zweifache Abprallen auf dem dritten Rad gestattet eine Regulierung der Materialmenge, die von jedem dieser Räder zerfasert wird, und eine Optimierung der Zerfaserungsausbeute.
Mit einer größeren Menge Schmelzematerial, die einer Bahn in der Mitte der Maschine zwischen den Schleuderrädern folgt, und dem zweifachen Abprallen des Schmelzematerials auf dem dritten Rad ausgehend von dem vierten, bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren ein stärkeres Abschleudern von Fasern in der Mitte einer jeden Maschine durch die unteren Abschnitte des dritten und vierten Rades. Diese besondere räumliche Verteilung der gebildeten Fasern erweist sich als sehr vorteilhaft, wenn mindestens zwei Maschinen seitlich nebeneinander angeordnet sind.
Die Erfindung hat des weiteren eine Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern gemäß dem obenstehend dargestellten Verfahren zum Gegenstand. Sie umfaßt in der Hauptsache zwei seitlich nebeneinander angeordneten Zerfaserungsmaschinen am Eintritt in eine Kammer, wobei jede Maschine eine Serie von Schleuderrädern aufweist, die kaskadenförmig angeordnet sind und um Achsen, die alle im wesentlichen die gleiche Richtung haben (als Hauptachse bezeichnet), drehend angetrieben werden, wobei zwei aufeinanderfolgende Räder der Kaskade gegensinnig drehen, und Gebläseeinrichtungen aufweist, die um die Serie von Schleuderrädern einen Gasstrom in einer zu der Hauptachse im wesentlichen parallelen Richtung erzeugen, wobei die Vorrichtung Zuführeinrichtungen aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie ein zu zerfaserndes Material im geschmolzenen Zustand gleichzeitig auf die Umfangsfläche des ersten Rades einer jeden Maschine gießen, und ferner ein Ablageorgan aufweist, das den Zerfaserungsmaschinen gegenüberliegend in der Kammer angeordnet ist.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Maschinen derart angeordnet sind, daß ihre Hauptachsen einen von Null verschiedenen Winkel bilden. Dieser Winkel bzw. jeder Winkel zwischen zwei benachbarte Maschinen ist so angepaßt, daß die von zwei benachbarten Maschinen abgegebenen Gasströme sich treffen und verbinden.
Es ist schwierig, auf allgemeine Weise eine Orientierung zu definieren, die so angepaßt ist daß sich die von zwei benachbarten Maschinen abgegebenen Gasströme treffen und verbinden.
Die Zirkulation von Gasen um die und zwischen den Maschinen hängt nämlich insbesondere von der Aerodynamik der Umgebung der Maschinen ab, insbesondere von der Gestalt der Kammer, an deren Eintritt die Maschinen installiert sind, sowie von den Betriebsbedingungen, insbesondere der Drehgeschwindigkeit der Schleuderräder und den relativen Geschwindigkeiten der in der Nähe der Räder abgegebenen Gasströme.
In den meisten Fällen ist es vorteilhaft, zwei Maschinen mit ihren Hauptachsen auf die Mitte der Kammer hin konvergierend anzuordnen. Nichtsdestoweniger kann es hingegen bei anderen Konfigurationen vorkommen, daß es nötig ist, die Maschinen mit ihren Hauptachsen auf die Seiten der Kammer hin divergierend anzuordnen. Der Fachmann ist in der Lage, ohne Schwierigkeit die für jede Konfiguration angepaßte Orientierung in der Folge einer zumutbaren Anzahl von Versuchen zu bestimmen, deren Prinzip im nachfolgenden dargelegt ist.
Hierbei weist die Kammer bei einem ersten bevorzugten Modus zwei vertikale Wände auf, die sich auf beiden Seiten des Ablageorgans im wesentlichen parallel von den am Eintritt angeordneten Maschinen erstrecken, wobei eine zu der ersten Wand benachbarte erste Maschine und eine zu der zweiten Wand benachbarte zweite Maschine so angeordnet sind, daß ihre jeweiligen Hauptachsen auf die Mitte der Kammer hin konvergieren, bevorzugt in einem Winkel von mindestens 2° in Bezug auf die Richtung der Wände.
Bei dieser Ausführungsweise ist die erste Maschine vorteilhaft so ausgelegt, daß ihr erstes Schleuderrad das Schmelzematerial gegen die erste Wand abgibt, und die zweite Maschine ist so ausgelegt, daß ihr erstes Schleuderrad das Schmelzematerial auf die zweite Wand hin abgibt, und daß die Achse der zweiten Maschine mit der zweiten Wand einen Winkel bildet, der größer als derjenige ist, der von der Achse der ersten Maschine mit der ersten Wand gebildet wird.
Dieser Unterschied in der Ausrichtung ist völlig überraschend. In der gängigen Praxis verteilen nämlich die bekannten Zerfaserungsmaschinen die Fasern annähernd auf zentrierte Weise über die Breite der Maschine.
Es wäre daher zu erwarten gewesen, daß die beiden Maschinen mit einem gleichen Winkel bezüglich der Wand konvergierend gemacht werden müßten, um eine bezüglich der Achse des Ablageorgans symmetrische Verteilung der Fasern zu erzielen. Ohne sich auf irgendeine wissenschaftliche Theorie festlegen zu wollen, erscheint es, daß eine asymmetrische Konvergenz hingegen durch die Tatsache nötig gemacht wird, daß die Gebläseeinrichtungen einen Ausziehgasstrom erzeugen, der auf der Seite des zweiten und vierten Rades stärker ist als auf der Seite des ersten und dritten Rades, was für einen stärkeren Wandeffekt auf einer Seite der Vorrichtung verantwortlich ist: der Ausziehgasstrom, der an der zweiten Wand (auf der Seite des 2. und 4. Rades) entlangstreicht, erzeugt infolge des Unterschiedes des Gasdurchsatzes dieser beiden Ströme entlang der zweiten Wand einen Unterdruck, der stärker als derjenige ist, der von dem an der ersten Wand (auf der Seite des 1. und 3. Rades) entlangstreichenden Ausziehgasstrom erzeugt wird.
Bevorzugt ist der erste Winkel in der Größenordnung von 2 bis 6°, insbesondere in der Größenordnung von 4°, und der zweite Winkel ist in der Größenordnung von 3 bis 10°, insbesondere in der Größenordnung von 4 bis 8°.
Die konvergierende Anordnung verringert des weiteren die Ausgabe von Fasern auf die Wände der Kammer hin und vermeidet somit die Bildung von Ansammlungen aus Fasern auf den Wänden, wobei diese Ansammlungen die Eigenschaften des Endproduktes erheblich beeinträchtigen, wenn sie in der Faserbahn mitgenommen werden.
Bei einer weiteren Ausführungsweise, die insbesondere dann von Nutzen sein kann, wenn das Ablageorgan vergleichsweise schmal ist, weist die Kammer zwei vertikale Wände auf, die sich auf zwei Seiten des Ablageorgans erstrecken und auf dieses hin konvergieren. Es wird somit eine erste Maschine benachbart zu der ersten Wand und eine zweite Maschine benachbart zu der zweiten Wand so angeordnet, daß ihre jeweiligen Hauptachsen auf die jeweils benachbarte Wand hin divergieren.
Diese Ausrichtung ermöglicht es, zu vermeiden, daß die abgegebenen Fasern durch die Luftströme, die entlang der Wände durch die Drehung der Räder und durch das Vorhandensein der Blasgase induziert werden, zu sehr in der Mitte des Ablageorgans konzentriert werden, wobei diese Ströme sich in dem Trichter verfangen, der von den Wänden in Richtung auf die Mitte der Kammer hin gebildet wird.
Gemäß der vorstehenden Ausführungen ist es in allen Ausführungsweisen vorzuziehen, Vorkehrungen zu treffen, damit die Abgabe von Fasern auf den Seiten einer jeden Zerfaserungsmaschine verringert ist. In dieser Hinsicht hat die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft in jeder Maschine ein zweites Rad, das einen Durchmesser von weniger als oder gleich 240 mm, insbesondere in der Größenordnung von 180 bis 240 mm aufweist.
Vorteilhafte haben die Maschinen ein drittes und viertes Rad mit einem größeren Durchmesser, insbesondere in der Größenordnung von 300 bis 400 mm.
Um ein zweifaches Abprallen von Schmelzematerial an dem dritten Rad zu erhalten, ist es darüber hinaus vorteilhaft, das zweite Rad derart anzuordnen, daß eine Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der zwei ersten Räder einen Winkel von mehr als 20°, bevorzugt in der Größenordnung von 25°, zur Horizontalen bildet.
Die Schleuderräder können untereinander auf eine übliche Weise angeordnet werden, um die Herstellung der gewünschten Bahn von Schmelzematerial zwischen den Rädern zu ermöglichen. Eine vorteilhafte Anordnung ist solcherart, daß die Umfangsfläche eines Rades von der Umfangsfläche eines Rades eines benachbarten Rades um eine Strecke von mindestens 35 mm, bevorzugt von mindestens 40 mm, beabstandet ist.
Eine solche Beabstandung ermöglicht eine gute Entwicklung des von einem Rad abgegebenen Fasernstrahls ohne eine abträgliche Wechselwirkung mit dem Fasernstrahl eines benachbarten Rades, und bewirkt gleichzeitig eine gute räumliche Verteilung der Gesamtheit der von der Maschine erzeugten Fasern.
Ein weiteres wichtiges Merkmal für die Verwirklichung der erfindungsgemäßen Zerfaserung ist die Kontrolle der Temperatur der Schleuderräder. Es wurde bereits festgestellt, daß die Temperatur eines Rades zum Teil von der Menge des Schmelzematerials abhängt, die auf dieses Rad gegossen wird. Sie wird auch vom Vorhandensein des Gasstroms beeinflußt, der auf den Umfang des Rades geblasen wird. Um ein unerwünschtes Abkühlen des Rades zu vermeiden, ist es vorteilhaft, zu vermeiden, daß der Gasstrom zu stark auf die Umfangsfläche des Rades auftrifft. Bevorzugt wird der Strom in einer solchen Richtung abgegeben, daß er nur die Umfangsfläche des Rades streift. Dies hat des weiteren den Effekt, daß die Faserbildung nicht gestört wird. Unter diesem Aspekt ist es vorteilhaft, wenn die Gebläseeinrichtungen in der Nähe eines Schleuderrades ausmünden und dabei in einem Winkel in der Größenordnung von 10 bis 16°, insbesondere in der Größenordnung von 13° in Bezug auf die Drehachse des Rades abweichen.
Die Gebläseeinrichtungen können sehr verschiedene Formen aufweisen. Um die Fasernströme auf den Seiten einer Maschine zu vermeiden, ist es dennoch vorzuziehen, die einem Rad zugeordneten Gebläseeinrichtungen in Form einer kontinuierlichen Öffnung, insbesondere einer mit dem Rad konzentrischen Ringlippe auszuführen, um keine Unterbrechung der Luftzufuhr hervorzurufen. Eine solche kontinuierliche Öffnung ist insofern von Vorteil, als die mittlere Geschwindigkeit des ausgeblasenen Gases über die gesamte Länge der Öffnung um höchstens 10% variiert.
Bei einer unter dem Gesichtspunkt der Kontrolle der Abgabe von Fasern bevorzugten Ausführungsform weisen die Gebläseeinrichtungen eine oder mehrere Ausziehlippe(n) auf, die so ausgelegt ist/sind, daß sie einen kontinuierlichen Luftstrom produziert/produzieren, der im wesentlichen den gesamten Außenmantel der Umfangsflächen der Schleuderräder bestreicht.
Um ein wirksames Ausziehen der Fasern zu gewährleisten und zu ihrem Transport beizutragen, wenn das Zerfaserungsverfahren derart ist, daß die Fasern hauptsächlich im unteren Teil von mindestens einem Schleuderrad abgegeben werden, sind die Gebläseeinrichtungen vorteilhaft so ausgelegt, daß sie entlang eines unteren Abschnitts des Rades, insbesondere des letzten und gegebenenfalls des vorletzten Rades der Kaskade, einen breiteren Gasstrom erzeugen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
Es zeigen:
1 und 2 eine Frontansicht und eine Aufrißansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 eine Zerfaserungsmaschine, die Teil der Vorrichtung von 1 ist, im Betrieb,
4 ein Schemadiagramm, das die Verteilung der Geschwindigkeiten der von der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgegebenen Gasströme veranschaulicht.
1 ist eine Frontalansicht einer erfindungsgemäßen Zerfaserungsvorrichtung von der Seite der Fasern her gesehen. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei identischen Zerfaserungsmaschinen 1, 2, die am Eintritt in eine Kammer 3 für die Ablage der Fasern angeordnet sind, in welcher sich ein Ablageorgan wie etwa ein Band oder ein Endlosband 4 befindet, das mit hier nicht näher dargestellten Ansaugkästen ausgerüstet ist und zwischen den zwei parallelen vertikalen Wänden 5, 6 der Ablagekammer 3 umläuft.
Die zwei Maschinen 1, 2 weisen eine Serie von vier Schleuderrädern 7, 8, 9, 10 auf, von denen das erste Rad 7 das kleinste ist, das zweite Rad 8 sehr geringfügig größer ist, und das dritte 9 und vierte 10 Rad die größten sind und im wesentlichen einen gleichen Durchmesser besitzen.
Die Räder 7, 8, 9, 10 liegen in einer solchen Anordnung vor, daß sich ihre Umfangsflächen mit einem Abstand in der Größenordnung von 40 mm benachbart zueinander befinden. Die Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt des ersten und zweiten Rades 7, 8 bildet einen Winkel von ca. 25° zur Horizontalen.
Diese Räder 7, 8, 9, 10 werden mit Hilfe von Motorgetriebeblöcken 11, 12 drehend angetrieben, wobei die beiden rechten Räder 7, 9 beispielsweise in der trigonometrischen Richtung angetrieben werden, während die beiden linken Räder 8, 10 in Gegenrichtung dazu angetrieben werden, so daß zwei Räder, die auf der Bahn des zu zerfasernden Materials (vom höchsten Rad 7 abwärts zum niedrigsten 10) aufeinanderfolgen, gegensinnig drehen.
Die vier Räder 7, 8, 9, 10 sind auf vier zueinander im wesentlichen parallelen Wellen gelagert, welche die jeweiligen Hauptachsen 13, 14 einer jeden der in 2 sichtbaren Maschinen definieren. Die Wellen sind in einem Kasten 15 enthalten, dessen Profil die Konturen der inneren Bauteile so eng wie möglich nachbildet. Die Motorgetriebeblöcke 11, 12 sind vorteilhaft seitlich in einer Konfiguration angeordnet, welche eine freie Luftzirkulation um den Kasten 15 ermöglicht.
Die zwei Maschinen 1, 2 sind des weiteren durch einen Leerraum voneinander getrennt, der den Durchtritt von Luft zwischen den beiden Maschinen gestattet. Außerdem ist der seitlich von jeder der Maschinen 1, 2 befindliche Raum freigelassen, um den Durchtritt von induzierter Luft zwischen den Maschinen 1, 2 und den Wänden 5, 6 der Ablagekammer 3 zu ermöglichen.
Jede Maschine 1, 2 ist auf einem Rahmen 16 montiert, der mit Füßen auf dem Boden ruht, oder mit Rädern, die in Schienen laufen, was gegebenenfalls eine Ortsveränderung der Maschinen für ihre Instandhaltung ermöglicht.
Die Schienen sind solcherart am Boden befestigt, daß die Hauptachse 13 der Maschine 1 einen Winkel von ca. 8° mit der Richtung der Wände 5, 6 bildet, die auch die Achse der Ablagelinie (Antriebsrichtung des durch den Pfeil F angegebenen Bandes 4) ist, während die Hauptachse 14 der Maschine 2 einen Winkel von ca. 4° mit der Richtung der Wände 5, 6 bildet.
Als Variante könnten die zwei Maschinen 1, 2 auf ausrichtbaren Ständern montiert sein, die gegebenenfalls für die Instandhaltung der Maschinen verfahrbar sind.
Jede Maschine 1, 2 ist darüber hinaus mit Gebläseeinrichtungen für Ausziehluft ausgestattet, die von mit den Rädern 7, 8, 9, 10 konzentrischen Blaskränzen 17, 18, 19, 20 gebildet werden und mit Öffnungen 21, 22, 23, 24 versehen sind, welche Ausziehlippen bilden. Vorteilhaft sind die Blaskränze 17, 18, 19, 20 so angeordnet, daß ihre Außenfläche koplanar mit der Rückseite der Räder 7, 8, 9, 10 ist. Das Fehlen eines jeglichen auf den Seiten der Räder vorstehenden Teils vermeidet ein Verhaken von Fasern an der Fassade der Maschine, deren Anhäufung zwischen den Rädern dem guten Funktionieren der Maschine abträglich ist.
Die Öffnungen 21, 22, 23, 24 bestreichen die jeweilige Umfangsfläche der Räder 7, 8, 9, 10 über eine solche Länge, daß sie den Durchtritt eines kontinuierlichen Gasstroms im wesentlichen entlang des gesamten Außenmantels der Umfangsfläche der Räder 7, 8, 9, 10 ermöglichen.
Die eingeblasene Luft wird mit Hilfe eines Ventilators 25, der vorteilhaft im unteren Teil des Kastens 15 angeordnet ist, auf die Ausziehlippen hin geleitet: die aus der umgebenden Atmosphäre angesaugte Luft wird ins Innere des Kastens 15 eingeblasen, wo sie um die Wellen, welche die Räder antreiben, zirkuliert, bevor sie durch die Öffnungen 21, 22, 23, 24 austritt. Im Verlauf ihrer Bahn im Kasten 15 von unten auf die Öffnungen 21, 22, 23, 24 hin wird ihre Geschwindigkeit so vergleichmäßigt, daß die Geschwindigkeit der von einer Öffnung ausgegebenen Luft an ihr entlang nur um höchstens 10% variiert. Die Ausblasgeschwindigkeit am Austritt einer Lippe variiert in Abhängigkeit von der Anordnung des Blaskranzes je nach dem Raum, der im Kasten 15 um die Wellen zur Verfügung steht: sie ist maximal für den unteren Blaskranz 20 und minimal für den höchsten Blaskranz 17.
Diese Vergleichmäßigung der Geschwindigkeit der mittels Zirkulation um eine Welle eingeblasenen Luft ermöglicht es, das Ausziehen der Fasern auf dem zugeordneten Rad zu optimieren.
Jede Maschine 1, 2 kann des weiteren mit Einrichtungen 26 zum Kühlen der zwischen den Rädern 7, 8, 9, 10 befindlichen Oberfläche, insbesondere durch Umwälzung von Wasser (Wassermanteltyp), ausgerüstet sein. Dank des relativ großen Freiraumes zwischen den Rädern kann dieser Wassermantel einstückig ausgebildet sein, so daß er eine Kühlung der gesamten Oberfläche bewirkt.
Bevorzugt sind die Blaskränze 17, 18, 19, 20 so ausgelegt, daß sie bündig mit der Oberfläche der Fassade der Maschine 1, 2 abschließen, welche die Räder 7, 8, 9, 10 trägt, wobei diese Fassade gegebenenfalls aus dem Wassermantel 26 besteht.
Der Betrieb der Vorrichtung wird im nachfolgenden erläutert, wobei eine Detailansicht des Betriebs einer Maschine in 3 gezeigt ist.
Beim gleichzeitigen Gießen eines Schmelzematerials wie etwa Basaltglas 30 auf das erste Rad 7 einer jeden Maschine 1, 2 wird das Material 30 auf dem Rad 7 beschleunigt, welches es an das Rad 8 und in der Folge auf die Räder 9 und 10 weitergibt. In erster Linie auf dem dritten und vierten Rad 9, 10, jedoch zum Teil auch auf dem zweiten Rad 8, und in viel geringerem Maße auf dem ersten Rad 7, löst sich ein Teil des von dem durch das Rad drehend angetriebenen Materials von diesem in Form von Tröpfchen, die unter der Einwirkung der Fliehkraft in Fasern umgeformt werden, während der übrige Teil auf ein anderes Rad hin weitergegeben wird oder nach dem letzten Rad in Form von Granalien abfällt. Der Materialfluß von einem Rad zum anderen verringert sich somit bei jedem Rad um die Menge von gebildeten Fasern.
Die von jedem Rad gebildeten Fasern werden in Axialrichtung durch die Ausziehluft ausgezogen, die aus den Lippen 21, 22, 23, 24 austritt, wobei diese Luft zum Teil den Transport der Fasern auf das Ablageband 4 in der Kammer 3 bewirkt, in der des weiteren eine Absaugung von Luft in der gleichen Axialrichtung vorliegt.
Auf dem Band 4 werden die von den Maschinen 1 und 2 her empfangenen Fasern in Form einer Bahn mit einer Dicke aufgefangen, welche in Abhängigkeit von dem Durchsatz von Schmelzematerial, der die Maschinen 1, 2 versorgt, und der Antriebsgeschwindigkeit des Bandes 4 variiert. Die Maschinen 1, 2 weisen des weiteren hier nicht näher dargestellte und an sich bekannte Einrichtungen zum Zuführen eines Bindemittels auf, mit dem die Fasern untereinander zu einer Bahn verbunden werden können.
Wie in 3 zu sehen ist, findet die Faserbildung erfindungsgemäß in erster Linie im Mittelteil der Maschinen 1, 2 statt infolge einer angepaßten Bahn des Schmelzematerials 30, die ein zweifaches Abprallen auf dem dritten Rad 9 bewirkt. Diese Bahn ist weiterhin von Vorteil für den Erhalt einer erhöhten Zerfaserungsausbeute.
Diese Bahn kann dadurch hergestellt werden, daß man das zweite Rad 8 mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit drehen läßt, damit der Schmelzematerialstrahl das dritte Rad an einer Auftreffstelle (bzw. in einer Auftreffzone) trifft, die relativ nahe bei dem Scheitelpunkt des dritten Rades liegt. Vorteilhafte Zerfaserungsbedingungen umfassen das drehende Antreiben des zweiten Rades einer jeden Serie mit einer Geschwindigkeit von mehr als oder gleich 6500 U/min bei einem Raddurchmesser von weniger als oder gleich 240 mm.
Das Kühlen der Oberfläche zwischen den Rädern 7, 8, 9, 10 erlaubt es, eine Ansammlung von heißem Schmelzematerial durch Anhaften an der Fassade zu vermeiden: stattdessen verfestigt sich das gegebenenfalls auf die Fassade abgeschleuderte Schmelzematerial 30 durch Abkühlung und fällt unter seinem Eigengewicht ab.
Mit einer Fassade, die solcherart permanent saubergehalten ist, bilden die Maschinen 1, 2 Fasern, die über genügend Raum um die Räder 7, 8, 9, 10 verfügen, um sich als Fasertorus aufzuweiten, der koaxial mit dem Rad in Richtung der Ablagekammer 3 ist.
Gegebenenfalls, wenn die Ausziehlippen 21, 22, 23, 24 mit Schräglage in den Blaskränzen 17, 18, 19, 20 ausgespart sind, so daß sie mit einem Winkel in der Größenordnung von 10 bis 16° bezogen auf die Drehachse der Räder ausmünden, kann die Ausziehluft auch zur Entwicklung eines großen Torus beitragen. Darüber hinaus vermeidet schräg ausgeblasene Luft eine zu starke Abkühlung der Räder und ermöglicht eine Aufrechterhaltung der Bedingungen beim Abschleudern der Fasern.
Ausziehluftströme in Verbindung mit einer Drehung der Räder mit einer hohen Geschwindigkeit führen darüber hinaus zur Bildung von Luftströmen, die durch die freie Zirkulation von Luft zwischen den und um die Zerfaserungsmaschinen 1, 2 induziert werden.
Die konvergierende Orientierung der Maschinen 1, 2 in Bezug auf die Richtung der Wände 5, 6 der Ablagekammer 3 ermöglicht es, dem Wandeffekt entgegenzuwirken, durch den der von einer Maschine abgegebene Fasernstrom auf die Wand hin angesaugt wird infolge der Einwirkung des Unterdrucks, der von den Gasstrahlen erzeugt wird, die von den Gebläseeinrichtungen entlang der Wände abgegeben werden. Erfindungsgemäß konvergieren die von den zwei benachbarten Maschinen abgegebenen eingeblasenen und induzierten Luftströme, d.h. sie treffen aufeinander und verbinden sich in dem zwischen den Maschinen 1, 2 gelegenen Frontalbereich, entfernen sich merklich von den Wänden 5, 6, und ergeben so verbesserte Bedingungen für das Ausziehen und den Transport der Fasern.
Die auf dem Band 4 aufgefangene Faserbahn weist bei einer gleichförmigen Flächenmasse (Abwesenheit von Löchern oder Lücken in der Bahn) einen guten Zusammenhalt auf.
Der Effekt der Orientierung der Maschinen 1, 2 auf die Homogenität der Zerfaserung wird durch 4 veranschaulicht. In dieser Figur ist die Variation der Geschwindigkeitskomponente der Gasströme auf Höhe des Bandes 4 in einer zur Achse des Bandes parallelen horizontalen Richtung dargestellt, d.h. senkrecht zum Band, wenn sie als Funktion der Breitenposition auf dem Band 4 geneigt ist.
Diese Geschwindigkeitsmessungen wurden mit einem Pitotrohr und einem Schraubenanemometer an mehreren Transversalen T im Inneren der Ablagekammer in einem Verhältnis von 12 gleichmäßig über die Breite des Bandes 4 verteilten Messungen vorgenommen.
Dieses Geschwindigkeitsprofil ist repräsentativ für das Geschwindigkeitsprofil der Elemente, die durch zentrifugales Abschleudern von Zerfaserungsmaschinen ausgeworfen werden: das gleiche Profil wurde nämlich durch Messung der Geschwindigkeiten von Öltröpfchen erhalten, die in einem gleichen Gasfluß vorhanden sind, der durch ein Luftströmungsmodell im Maßstab von 1/8 bezogen auf eine industrielle Produktionslinie erzeugt wird, wobei die Geschwindigkeitsmessungen in diesem Fall mittels eines optischen Verfahrens durch Laser-Doppleranemometrie vorgenommen wurden. Diese Messungen wurden mit dem UMR 6614 der Fa. CORIA durchgeführt. Diese Messungen ergeben detaillierte zweidimensionale (2D-) Kartographien der Geschwindigkeit an jedem Punkt der Ablage, aus denen sich eine Kurve wie diejenige der 4 abtragen läßt.
Diese Kurve zeigt, daß das Geschwindigkeitsprofil bei ungefähr einem Viertel (1/4) der Breite des Bandes ein Maximum und bei ungefähr zwei Drittel (2/3) der Breite des Bandes ein Minimum aufweist, wenn die Maschinen mit ihren jeweiligen Hauptachsen streng parallel zur Achse der Ablagelinie und zur Richtung der Wände der Kammer angeordnet sind, wobei sich die Geschwindigkeit im letzten Drittel wieder erhöht. Dieses Geschwindigkeitsprofil veranschaulicht den weiter oben erwähnten ausgeprägten Wandeffekt. Des weiteren beträgt die Variation der Geschwindigkeit zwischen dem Maximum und dem Minimum höchstens 30%. Daraus resultiert, wie die industrielle Wirklichkeit bestätigt, ein Produkt mit sehr ungleichförmiger Flächenmasse, das bei einem schwachen Zusammenhalt eine große Anzahl von Löchern aufweist.
Wenn die Maschinen hingegen so angeordnet sind, daß die Gasströme konvergent gemacht sind, so ist ein Geschwindigkeitsprofil mit sehr verschiedenen Variationen zu beobachten: zwei Maxima bei ungefähr einem Drittel (1/3) und zwei Drittel (2/3) der Ablagebreite, ein Minimum ungefähr bei der Hälfte der Breite der Ablage, wobei die Variation der Geschwindigkeit zwischen diesen Extrema in der Größenordnung von nur 10% liegt. Dank der sehr geringen Variation der Geschwindigkeiten über ca. 60% der Ablagebreite ist die hergestellte Faserbahn sehr homogen, und das Produkt besitzt sehr zufriedenstellende Eigenschaften.
Die Erfindung wurde vorliegend im besonderen für den Fall einer Ablagekammer mit parallelen Wänden beschrieben. Sie findet auch auf Anlagen mit einer davon verschiedenen Gestaltung Anwendung, wobei dann die Orientierung der Zerfaserungsmaschinen gemäß den neuen Bedingungen modifiziert ist, um das gewünschte Geschwindigkeitsprofil zu erhalten. Eine Untersuchung an einem Luftströmungsmodell gemäß der obenstehenden Beschreibung gestattet vorteilhaft eine Bestimmung der jeweils geeigneten Anordnung.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Mineralfasern, bei dem zu zerfaserndes Material (30) mindestens zwei seitlich nebeneinander angeordneten Zerfaserungsmaschinen (1, 2) gleichzeitig zugeführt wird, wobei jede Maschine (1, 2) eine Serie von Schleuderrädern (7, 8, 9, 10) aufweist, die kaskadenförmig angeordnet sind und um Achsen, die alle im wesentlichen die gleiche Richtung haben und als Hauptachse (13, 14) bezeichnet werden, drehend angetrieben werden, wobei zwei aufeinanderfolgende Räder der Kaskade gegensinnig drehen, das zu zerfasernde Material im geschmolzenen Zustand in jeder Maschine auf die Umfangsfläche des ersten Rades (7) gegossen wird, durch welches es beschleunigt und auf das zweite Rad (8), und gegebenenfalls nacheinander auf die anderen Rädern (9, 10) der Serie weitergegeben wird, so daß es unter der Einwirkung der Fliehkraft in Fasern umgeformt wird, und wobei die von den verschiedenen Rädern einer Maschine gebildeten Fasern von einem Gasstrom erfaßt werden, der von jeder Maschine in einer zu der Hauptachse im wesentlichen parallelen Richtung abgegeben wird, und von einem Ablageorgan (4) aufgefangen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachsen (13, 14) von zwei benachbarten Maschinen (1, 2) gemäß einem von Null verschiedenen Winkel angeordnet werden, wobei dieser Winkel bzw. jeder Winkel zwischen zwei benachbarten Maschinen so angepaßt wird, daß zwei von den zwei benachbarten Maschinen (1, 2) abgegebene Gasströme sich treffen und verbinden.
Verfahren zur Herstellung von Mineralfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel bzw. jeder Winkel zwischen zwei benachbarten Maschinen so angepaßt wird, daß die axiale Komponente der Geschwindigkeit des gesamten Gasstroms auf Höhe des Ablageorgans (4) über mindestens 50% der Breite des Ablageorgans (4) um höchstens 20% variiert.
Verfahren zur Herstellung von Mineralfasern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel bzw. jeder Winkel zwischen zwei benachbarten Maschinen so angepaßt wird, daß die axiale Komponente der Geschwindigkeit des Gasstroms auf Höhe des Ablageorgans (4) über die Breite des Ablageorgans auf im wesentlichen symmetrische Weise variiert.
Verfahren zur Herstellung von Mineralfasern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Maschine (1, 2) eine Serie von vier Schleuderrädern (7, 8, 9, 10) aufweist, sowie dadurch, daß die Anordnung und die Drehgeschwindigkeit der Schleuderräder so angepaßt wird, daß ein Teil des zu zerfasernden Materials, welches das vierte Rad (10) erreicht, auf das dritte (9) weitergegeben und dort in Fasern umgeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rad (8) einer jeden Serie bei einem Durchmesser von weniger als oder gleich 240 mm mit einer Geschwindigkeit von mehr als oder gleich 6500 U/min drehend angetrieben wird.
Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens zwei seitlich nebeneinander angeordneten Zerfaserungsmaschinen (1, 2) am Eintritt in eine Kammer (3), wobei jede Maschine (1, 2) eine Serie von Schleuderrädern (7, 8, 9, 10) aufweist, die kaskadenförmig angeordnet sind und um Achsen, die alle im wesentlichen die gleiche Richtung haben und als Hauptachse (13, 14) bezeichnet werden, drehend angetrieben werden, wobei zwei aufeinanderfolgende Räderder Kaskade gegensinnig drehen, und Gebläseeinrichtungen (17, 18, 19, 20) aufweist, die um die Serie von Schleuderrädern einen Gasstrom in einer zu der Hauptachse im wesentlichen parallelen Richtung erzeugen, wobei die Vorrichtung Zuführeinrichtungen aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie ein zu zerfaserndes Material (30) im geschmolzenen Zustand gleichzeitig auf die Umfangsfläche des ersten Rades (7) einer jeden Maschine (1, 2) gießen, und ferner mit einem Ablageorgan (4), das den Zerfaserungsmaschinen (1, 2) gegenüberliegend in der Kammer (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachsen (13, 14) von zwei benachbarten Maschinen (1, 2) gemäß einem von Null verschiedenen Winkel angeordnet sind, wobei dieser Winkel bzw. jeder Winkel zwischen zwei benachbarten Maschinen so angepaßt ist, daß zwei von den zwei benachbarten Maschinen (1, 2) abgegebene Gasströme sich treffen und verbinden.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (3) zwei vertikale Wände (5, 6) aufweist, die sich auf zwei Seiten des Ablageorgans (4) im wesentlichen parallel von den am Eintritt angeordneten Maschinen (1, 2) erstrecken, wobei eine zu der ersten Wand (5) benachbarte erste Maschine (1) und eine zu der zweiten Wand (6) benachbarte zweite Maschine (2) so angeordnet sind, daß ihre jeweiligen Hauptachsen (13, 14) auf die Mitter der Kammer (3) hin konvergieren, bevorzugt in einem Winkel von mindestens 2° in Bezug auf die Richtung der Wände (5, 6).
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Maschine (1) so ausgelegt ist, daß ihr erstes Schleuderrad (7) das Schmelzematerial (30) gegen die erste Wand (5) abgibt, und die zweite Maschine (2) so ausgelegt ist, daß ihr erstes Schleuderrad (7) das Schmelzematerial (30) auf die zweite Wand (6) hin abgibt, sowie dadurch, daß die Achse (14) der zweiten Maschine (2) mit der zweiten Wand (6) einen Winkel bildet, der größer als derjenige ist, der von der Achse (13) der ersten Maschine (1) mit der ersten Wand (5) gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Winkel in der Größenordnung von 2 bis 6°, bevorzugt in der Größenordnung von 4° ist, und der zweite Winkel in der Größenordnung von 2 bis 10°, bevorzugt in der Größenordnung von 4 bis 8° ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (3) zwei vertikale Wände (5, 6) aufweist, die sich auf zwei Seiten des Ablageorgans (4) erstrecken und von den am Eintritt angeordneten Maschinen (1, 2) auf das Ablageorgan (4) hin konvergieren, wobei eine zu der ersten Wand (5) benachbarte erste Maschine (1) und eine zu der zweiten Wand (6) benachbarte zweite Maschine (2) so angeordnet sind, daß ihre jeweiligen Hauptachsen (13, 14) auf die jeweilige benachbarte Wand (5, 6) hin divergieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Maschine (1, 2) das zweite Schleuderrad (8) einen Durchmesser von weniger als oder gleich 240 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der zwei ersten Schleuderräder (7, 8) einen Winkel von mehr als 20°, bevorzugt in der Größenordnung von 25°, zur Horizontalen bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang eines Rades vom Umfang eines benachbarten Rades um eine Strecke von mindestens 40 mm beabstandet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseeinrichtungen (17, 18, 19, 20) mindestens eine Ausziehlippe (21, 22, 23, 24) aufweisen, die derart ausgelegt ist/sind, daß ein kontinuierlicher Luftstrom produziert wird, der im wesentlichen den gesamten Außenmantel der Umfangsflächen der Schleuderräder (7, 8, 9, 10) bestreicht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseeinrichtungen (17, 18, 19, 20) so ausgelegt sind, daß sie entlang eines unteren Abschnitts mindestens eines Rades der Kaskade einen breiteren Gasstrom erzeugen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseeinrichtungen (17, 18, 19, 20) in der Nähe eines Schleuderrades ausmünden und dabei in einem Winkel in der Größenordnung von 10 bis 16° in Bezug auf die Drehachse des Rades abweichen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen zwei benachbarten Zerfaserungsmaschinen (1, 2) einen offenen Raum aufweist, der das Zirkulieren von Luft zwischen den Maschinen (1, 2) ermöglicht.