DK161827B - Apparat til fremstilling af mineralfibre ud fra silikatholdige raastoffer, saasom basalt, ved dyseblaesemetoden - Google Patents

Description

DK 161827B

Opfindelsen angår et apparat til fremstilling af mineralfibre af silikatholdige råstoffer, såsom basalt, ved dyseblæsemeto-den som beskrevet i indledningen til krav 1.

® De mineralfibre, som fremstilles ved dyseblæsemetoden i blæse- dyseapparatet, når sædvanligvis efter at være kommet ud af fiberoverklipningskanalen eller dysespalten i blæsedyseappara-tet ind i en faldskakt, hvori de fibre, som træder ud fra fiberopdelingsaggregatet, indtager et større tværsnit med 10 stigende ensartet fordeling og endelig aflægges på transport bånd til dannelse af en bane. I faldskaktens indgangsområde sker sædvanligvis en besprøjtning med bindemiddel, såsom phenol-harpiks, hvis der skal fremstilles bundne fibre. Den indsprøjtede bindemiddelmængde afhænger dermed af anvendelsesformålet 15 for mineralfibrene og er f.eks. ved fremstilling af kompakte plader med stor rumvægt betydeligt større end ved fremstilling af f.eks. porøst filt med en mindre rumvægt.

Ved påføring af bindemiddel må de netop fremstillede fibre 20 o allerede være afkølet sa meget, at en for tidlig hærdning af bindemidlet som følge af en for stærk opvarmning på fibrene undgås. Derfor kan indsprøjtningen af bindemiddel først foregå i en vis afstand neden for udgangssiden af fiberopdelingsaggregatet. Her har det strømbundt, som udtræder fra fiberopde-2 5 lingsaggregatet og medfører fibrene, allerede et forholdsvis stort tværsnit, således at en homogen indførelse af bindemiddel fra ydersiden af strømbundtet her er vanskelig.

Endvidere byder fiberopdelingsaggregatet, der må være nøje 30 indrettet pa den meget komplicerede proces til fiberopdelingen, i praksis ingen muligheder for at justere retningen af udgangsstrømmen af fibre med henblik på en ønsket påvirkning af dannelsen af mineralfiberbanen. Ganske vist kan væggene i faldskak- ten udformes som såkaldte svingvægge og holdes indstillelige, 35 men dette påvirker kun randområdet af strømmen med henblik på en indstillelig begrænsning omkring randen af mineralfiberbanen, medens fordelingen af fibre over bredden af mineralfi-berbanen i praksis næsten ikke kan påvirkes på denne måde.

2

DK 161827 B

Dette ville dog være ønskeligt, da der som følge af udsugning under transportbåndet optræder skiftende og uoverskuelige strømningsforhold i faldskakten, som fører til en uregelmæssig fiberaflejring, hvis der ikke er særlige påvirkningsmulig-5 heder til stede.

Endelig medfører en relativ stor fri afstand mellem udgangssiden fra fiberopdelingsaggregatet og indgangsområdet for faldskakten, således som det allerede af konstruktive årsager' 10 ikke kan undgås, til uoverskuelige strømforhold på udgangs siden af' fiberopdelingsaggregatet. Der kan i denne forbindelse optræde lokale tilbagestrømninger, som virker tilbage til udgangen fra fiberopdelingskanalen og dér frembringer trykstød. Sådanne strømforstyrrelser fører til en forhøjet dannelse af såkaldte perler, altså smelterester, som ikke er udtrukket til fibre, og sådanne perler er højst uønskede i produktet. Risikoen for en forøget perledannelse er særlig stor, når der arbejdes med en bred fiberopdelingskanal med relativt små strømhastigheder, og når der fremstilles relativt tykke 20 fibre med en diameter på over 10 μπι, som afkøler relativt langsomt, og som derfor ved gensidig berøring, f.eks. som følge af en sløjfedannelse, er meget tilbøjelig til en perledannelse selv i udgangsområdet fra fiberopdelingskanalen.

25

Ved sådanne relativt tykke fibre er det ovenfor omtalte problem med en hurtig afkøling før bindemiddelpåføringen særdeles graverende, eftersom varmebortledningen fra fiberens indre varer tilsvarende længe, medmindre der tages særlige forholdsregler.

30

Det er formålet med opfindelsen at tilvejebringe et apparat af den i indledningen til krav 1 angivne art, som muliggør en tilbagestrømningsfri styring af strømmen på udgangssiden fra fiberfordelingsaggregatet i·indgangsområdet af faldskak-35 ten.

Dette formål opnås ved de træk, der er angivet i den kende- 3

DK 161827 B

tegnende del af krav 1.

Ved at der mellem indgangsområdet for faldskakten og udgangssiden af blæsedyseapparatet, altså trykluftdyserne, der udgør g fiberopdelings- eller overklipningsaggregatet, er anbragt en ledeskakt med et tværsnit, der konvergerer fra oven og nedefter og med en indgangsåbning, som omgiver det strømbundt, som udtræder fra blæsedyseapparatet med en fri afstand til alle sider, omsluttes strømmen på udgangen af blæsedyseapparatet 10 på ny og rettes ud, hvorved der opstår en sugevirkning som følge af mellemrummet mellem ydersiden af strømbundtet og væggene omkring indgangsåbningen til ledeskakten, således at der indsuges yderligere sekundærluft fra angivelserne. Denne sekundærluft tjener til den tilsigtede yderligere afkøling af fibrene i 15 ledeskakten såvel som til opnåelse af en ensrettet strømning mellem indgangsområdet af ledeskakten og udgangsområdet fra blæsedyseapparatet, således at man med sikkerhed undgår tilbagestrømninger. Ved det dyselignende udgangstværsnit fra ledeskakten udtræder strømmen i et udgangsstrømbundt, hvori de 2 0 medbragte fibre selv ved stor fibertykkelse, er afkølet tilstrækkeligt. Dette udgangsstrømbundt står da til rådighed for en tilsigtet oversprøjtning med bindemiddel eller særlige varmefølsomme substanser.

25 Når den relative vinkelstilling af sidevæggene i ledeskakten gøres indstillelige som angivet i krav 2, kan en problemfri finindstilling foretages, hvad angår udsugningsforholdene for sekundærluften, og hvad angår udgangsstrønforholderie 'eller en ønsket strømacceleration. Det er i denne forbindelse ifølge 30 krav 3 fordelagtigt, at i hvert fald også tværsnittet af den nederste udgangsåbning fra ledeskakten kan indstilles, således at den udtrædende gas og fiberstråle kan spredes mere eller mindre alt efter behov. Ud over sådanne i det væsentlige symmetriske forholdsregler til indstilling kan apparatet ifølge 35 krav 4 være indrettet således, at sidevæggene kan indstilles i forskellige vinkler for at forlænge faldlinien for primærstrålen, således at den udtrædende fiberstråle er indstillelig, hvad angår retningen af dens flyvebane, og således at fiberaflægningsforholdene på transportbåndet kan påvirkes målrettet.

'4 i

DK 161827 B

Ved at indrette sprøjtedyser i området omkring udgangsåbningen fra ledeskakten kan flydende medier efter ønske indsprøjtes i det dér udtrædende udgangsstrømbundt. Ifølge krav 6 kan der på denne måde indsprøjtes kølevæske for at muliggøre en 5 hurtig yderligere afkøling af fibrene. Ifølge krav 7 kan ind sprøjtes ekstra eller alternative bindemidler, hvorved binde-middelindsprøjtningen ifølge krav 8 sker skråt nedefter, således at det flydende bindemiddel kan trænge ind uden reflektions-forekomster dybt og homogent i det divergerende strømbundt 10 på et sted i afstand fra vandpåvirkningen. Ved udformning af et nyt udgangsstrømbundt på udgangssiden af ledeskakten i indgangsområdet for faldskakten opstår en yderligere injektorvirkning og dermed en tilsugning af yderligere sekundærluft i dette område, og denne sekundærluft strømmer omkring sprøjte-15 dyserne fra deres bagside og holder dem rene. Samtidig er sekundærluftstrømmen gunstig for indførslen af sprøjtemediet i strømbundtet. Yderligere sker der ved indføringen af den yderligere sekundærluft igen en yderligere afkøling, således at der selv ved tykke fibre ikke er nogen risiko for en for 2 Ω tidlig udhærdning af bindemidlet.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere ud fra et eksempel på en udførelsesform og under henvisning til tegningen , hvor 25 fig. 1 viser et apparat ifølge opfindelsen vist skematisk og set forfra, fig. 2 samme set fra siden og 30 fig. 3 det øvre område af samme apparat vist forstørret med konstruktive enkeltheder og set fra siden ligesom i fig. 2.

Som det er anskueliggjort i fig. 1 og 2, tjener et apparat ifølge opfindelsen til at omforme en mineralsk smelte 1 i apparatets hoved til mineralfibre, som aflægges på et trans- 35 • 5

DK 161827 B

portbånd 3 til dannelse af en kontinuerlig mineralfiberbane 2, og som føres bort - i fig. 2 mod højre. Transportbåndet 3 er som antydet i fig. 2 forsynet med perforeringer 4, hvorigennem luft på ikke nærmere vist måde kan suges bort nedefra, 5 og således som det er almindelig kendt ved fremstilling af mineralfibre.

Smelten 1 fra et ikke nærmere vist smeltekar tilføres i det viste eksempel to ved siden af hinanden anbragte fordelerkar 10 5, som hver har en række udgangsåbninger 6 for smelten. Forde lerkarrene 5 er på sædvanlig og kendt måde fremstillet af platin og holdes af flammer i sideværts hulrum 7 på en ønsket temperatur.

15 Under udgangsåbningerne 6 er der, således som det i princippet ligeledes er almindeligt ved dyseblæsningsmetoden, anbragt blæsedyseanordninger 8, som hver især består af to blæsedyse-halvdele 9 og en derimellem indrettet dysespalte 10, som de fra dyseåbningerne 6 udtrædende primærtråde af smelten træder 20 ud igennem svarende til den faldlinie 11, som fremgår af fig.

2, og som derefter fordeles eller opbrydes af drivgas, som tilvejebringes med overtryk i hulrummene 12 i blæsedysehalv-delene 9 og indblæses gennem den i fig. 1 og 2 ikke synlige indblæsningsslids i dysespalten 10. De processer, som foregår 25 i denne forbindelse, er velkendte af fagfolk.

På den i figuren nederste udgangsside af blæsedyseapparatet 8 udtræder et strømbundt 27 (sammenlign fig. 3), som indeholder drivgas, sekundærluft, som er suget til på grund af in-30 jektorvirkningen af den indblæste drivgas fra oversiden af blæsedyseapparatet 8, sammen med forbrændingsafgangsgasser fra hulrummene 7 og de således dannede fibre ved endnu højere ' temperatur. Strømbundtet 27 når ind i en dyselignende konverge rende ledeskakt 13, hvorved der på dens overside stadig tilsuges 35 sekundærluft til yderligere afkøling, og den således dannede fiber-luftblanding udtræder på udgangen af ledeskakten 13 under fornyet bundtdannelse i et strømbundt 13. På grund af den langstrakte form af dysespalten 10 og ledeskakten 13 er ’ 6 _______ _________ j i

DK 161827 B

strømbundterne 27 og 31 naturligvis udformet tilsvarende lang-strakte og virker kun, når den ses på samme måde som i fig. j 2 og 3 som en slank konus. Ved den nedre ende af ledeskakten i 13 er anbragt sprøjtedyser 14 til indsprøjtning af kølevæske, 5 f.eks. kølevand, og sprøjtedyser 15 til indsprøjtning af binde middel, såsom phenolharpiks i flydende konsistens.

Dette område er samtidig indgangsområdet for en faldskakt 16, der har et første skaktafsnit 16a, et andet skaktafsnit 10 16b og en tredje skaktafsnit 16c anbragt oven på. hinanden.

I det indre af faldskakten 16 afkøles de nedfaldende fibre yderligere og fordeler sig over faldskaktens tværsnit, således at der på transportbåndet 3 fremkommer en jævn aflejring som en bane 2, hvorved de medbragte og med ind i faldskakten 16 15 indførte gasarter udsuges på den ovenfor allerede antydede, kendte måde.

Det nederste skaktafsnit 16c af faldskakten 16 har bevægelige sidevægge 18, der f.eks. ved hjælp af indstillingsled 19 kan 20 indstilles i deres leje ved parallelforskydning og af en med bringer 17 er forbundet med de tilgrænsende vægge af det midterste skaktafsnit 16b, således som det tydeligt er vist i fig. 1, og som begrænser banens siderande. Som det fremgår af tegningen, der viser et snit gennem faldskakten 16, rækker 25 forvæggene 20 af det midterste skaktafsnit 16b ind i området af det nederste skaktafsnit 16c og danner således også denne skakts forvægge. Forvæggene 20 af faldskakten 16 er anbragt stift, hvorved den i transportørens retning som vist med pilen 21 bageste væg er forkortet svarende til højden af mineralfiber- on banen 2, således at mineralfiberbanen 2 kan løbe ud fra faldskaktens 16 område, hvorved der under udløbet samtidigt sker en trykpåvirkning og en højdeudligning ved hjælp af en ligeledes ' kølet valse 22.

35

Ganske vist er enkelte af faldskaktens ydervægge bevægelige, såsom sidevæggene 18 af det underste skaktafsnit 16c, som kan parallelforskydes, og efter behov også sidevæggene af det mellemste skaktafsnit 16b under en svingningsbevægelse ' 7

DK 161827 B

omkring leddene 23, dog er samtlige ydervægge som sådan udformet stift og har ingen bevægelsesmulighed for en stadig selvrensning eller lignende. Derfor er samtlige ydervægge 5 udformet dobbelt og i det således dannede hulrum gennemstrømmet af kølevæske, der kan tilføres gennem en tilslutning 24 og føres bort gennem en tilslutning 25.

Med hensyn til yderligere enkeltheder, karakteristiske træk og fordele ved blæseapparatet 8 og fiberfordelingen eller udformningen af faldskakten 16 henvises udtrykkeligt til de to DK patentansøgninger nr.

1196/86 og nr. 1197/86 med samme ansøger.

15 I fig. 3 er det øverste område af tegningen forstørret i forhc.d til fig. 1 og 2 og viser det med 26 betegnede indgangsområde af faldskakten 16 med konstruktive enkeltheder. Som det nærmere fremgår deraf, udtræder et strømbundt 27 fra dysespalten 10, der danner fiberfordelingskanalen i blæsedyseapparatet 8, 2 0 og efter en mindre fri vejstrækning på ca. 6 cm indtræder strømbundtet 27 i den med 28 betegnede indgangsåbning af ledeskakten 13. Indgangsåbningen 28 af ledeskakten 13 har i forhold til indgangstværsnittet af strømbundtet 27 et betydeligt større tværsnit, således at en sideværts afstand a forbliver i hoved-25 sagen symmetrisk på begge sider af indgangsstrømbundtet 27, og gennem denne kan der på grund af injektorvirkningen indsilges sekundærluft fra området under blæsedyseapparatet 8. Ved en given vinkelstilling af sidevæggene 29 i den langstrakte ledeskakt 13 er den tosidede afstand a et mål for mængden af den 30 gennem indgangsåbningen 28 yderligere tilsugede sekundærluft.

Ved den nederste udgangsåbning 30 udtræder mediet fra indgangs-strømbundtet 27 sammen med den tilsugede sekundærluft i et udgangsstrømbundt 31, som er samlet og nydannet. I midterområdet 35 -8

DK 161827 B

af ledeskakten 13, der f.eks. kan være ca. 30 cm lang, er anbragt et indstillingshåndtag 32, hvormed den relative vinkelstilling af sidevæggene 29 frit kan indstilles, således at tværsnitsfladen af udgangsåbningen 30 kan varieres, og yderlige-5 re kan også graden af indsnævringen af ledeskakten 13 indstilles

Derudover kan hældningen af de to sidevægge 29 indstilles forskelligt, således at der er en vis afvigelse fra symmetrien for at forlænge faldlinien 11 for primærtrådene og dermed en tilsigtet retningspåvirkning af udgangsstrømbundtet.

10 I ledeskakten 13 sker en afkøling af fibrene først gennem den tid, fibrene opholder sig dér, understøttet af sekundærluften, som indføres med vilje i en ønsket mængde til indgangs-åbningen 28 og det adiabatiske trykfald som følge af strøm-15 accelerationen i ledeskakten 13. De i udgangsstrømbundtet 31 udtrædende fibre er således allerede på forhånd afkølede og kommer dernæst ind i området med sprøjtedyser 14 til· kølevæske, såsom kølevand, som i et slør eller tæppe indsprøjtes på tværs af strømretningen for strømbundtet 31 umiddelbart 20 efter udgangen fra udgangsåbningen 30. Et yderligere sæt af ved omkredsen af det udgående strømbundt 31, men dog naturligvis i afstand fra denne fordelte sprøjtedyser 15 tjener til indsprøjtning af et bindemiddel af flydende koncistens, f.eks. pheno1hårpiks. Sprøjtedyserne 15 står skråt i forhold til 25 aksen 11a for det udgående strømbundt 31 og peger nedad, således at sprøjteakserne 15a for sprøjtedyserne 15 danner en vinkel 11a på f.eks. ca. 20° med aksen for strømbundtet 31. Hermed når bindemidlet fibrene i en betydelig vertikal afstand fra det sted, kølevæsken fra sprøjtedyserne 14 rammer fibrene, 30 således at kølevæsken kan sørge for en yderligere drastisk afkøling, inden bindemidlet rammer fibrene. Yderligere har det vist sig, at en vinkel et i området mellem ca. 10° og 45° , i forhold til aksen 11a for det udtrædende strømbundt 31 mulig gør en omhyggelig og homogen indtrængning af sprøjtestrålerne 35 af bindemiddel i strømbundtet 31, og således at også midter området af strømbundtet 31 bliver befugtet jævnt. Dette er af særlig udslagsgivende betydning for kvaliteten af de frem- 9

DK 161827 B

stillede produkter, når der kun arbejdes med relativt små bindemiddelmængder, således som det f.eks. er tilfældet ved fremstilling af indsætningslegemer til udstødningslyddæmpere, også kaldet lydpotter, hvortil der anvendes tykke lange fibre 5 fra blæsedyseapparatet 8.

Indgangen af det accelerede og nydannede udgangsstrømbundt 31 i indgangsområdet 26 af faldskakten 16 medfører en yderligere injektorvirkning, ved hvilken der indsuges sekundærluft fra 10 omgivelserne omkring en indstillelig ramme 33, hvormed lede skakten 13 er fastgjort på oversiden af faldskakten 16. Herved sker en indstrømning af sekundærluft, i hvert fald delvis parallel med sprøjteaksen 15a for sprøjtedysen 15, således at sekundærluften understøtter indførslen af bindemiddel i 15 udgangsstrømbundtet 31. Yderligere sikrer strømningen ren luft fra bagsiden af sprøjtedyserne 14 og 15 og dermed deres automatiske renholdelse. Endelig giver denne yderligere 'sekundærluft en yderligere kølevirkning på fibrene i udgangsstrøm-bundtet 31 for yderligere at modvirke en for tidlig udhærdning 20 af bindemidlet. I denne forbindelse kan tilgangsluftmængderne på oversiden af ledeskakten 13 og oversiden af faldskakten 16 indstilles ved tilsvarende forholdsregler, således at man kan undgå en for stor luftmængde af hensyn til udsugningen ved transportbåndet 3. Hertil bidrager yderligere, at en ind-25 træden af falskluft ved faldskakten 16 i videst muligt omfang er undgået, således som det er nærmere forklaret i de førnævnte patentansøgninger med ansøger og indleveret samme dag. Dermed er det sikret, at der ved transportbåndet 3 kun udsuges sådan luft, som forud har givet et positivt bidrag til fremgangsmåde-30 forløbet.

Fig. 3 viser yderligere en række konstruktive detaljer, som ' taler for sig selv, og er endvidere i korrekt målestoksfor hold, således at der ud fra de angivne mål umiddelbart ud 35 fra denne fremstilling kan sluttes ikke nærmere forklarede, men for en optimering muligvis væsentlige dimensioneringer.

Claims (8)

1. Apparat til fremstilling af mineralfibre af silikatholdige 5 råstoffer, såsom basalt, ved dyseblæsemetoden, med et smeltekar og mindst ét derfra forsynet fordelerkar (5) med udgangsåbninger (6) til primærtråde af smelten (1), 10 med en neden for udgangsåbningerne (6) anbragt blæsedyseanord- ning (8) i afstand fra udgangsåbningerne og symmetrisk med faldlinien (11) for primærtrådene, med en neden for blæsedyseanordningen (8) anbragt faldskakt 15 (16) og med et ved den nedre ende af faldskakten (16) anbragt transportbånd (3) til aflægning og bortføring af de frembragte mineralfibre som en kontinuerlig bane (2), 20 kendetegnet ved, at der mellem udgangssiden af blæsedyseanordningen (8) og indgangsområdet (26) for faldskakten (16) er anbragt en ledeskakt (13), der har.et fra oven og nedefter konvergerende tværsnit, og som.med sin indgangsåb-25 ning (28) omgiver det fra blæsedyseanordningen (8) udtrædende strømbundt (27) med en sideværts afstand (a).

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den relative vinkelstilling af sidevæggene (29) i ledeskakten 30 (13) fastholdes indstilleligt.

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at tvær- ' snitsfladen af den nederste udgangsåbning (30) af ledeskakten (13) fastholdes indstilleligt. 35

4. Apparat ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at sidevæggene (29) holdes indstilleligt i forskellige vinkler til forlængelse af faldlinien (11) for primærstrålerne. DK 161827 B '11

5. Apparat ifølge et eller flere af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at der ved udgangsåbningen (30) fra ledeskakten (13) uden for omkredsen af det derfra udtrædende strømbundt eller strømkegle (31) er anbragt sprøjtedyser 5 (14,15).

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at i hvert fald en del af sprøjtedyserne (14) kan tilsluttes en tilføringsanordning for kølevæske, især kølevand. 10

7. Apparat ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at i hvert fald en del af sprøjtedyserne (15) kan tilsluttes en tilføringsanordning for et flydende bindemiddel, især phe-nolharpiks. 15

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at sprøjte-dyseakserne (15a) for bindemiddelsprøjtedyserne (15) danner en vinkel med aksen (11a) for strømbundtet (13), hvilken vinkel (a) ligger mellem 10° og 45°, fortrinsvis på ca. 20°, og hvorved 20 sprøjteakserne (15a) for sprøjtedyserne (15) er anbragt således, at de peger skråt nedad. 25 1 35