DK162486B - Fremgangsmaade og apparat til flytning af partikler paa eller i et poroest materialelag - Google Patents

Description

1 DK 162486 B

Det er allerede kendt at frembringe en fremgangsmåde og et apparat til flytning af partikler i et løst materialelag under udnyttelse af tyngdekraft og svingningsenergi inden for det akustiske område (se fx WO-A-84/01527 og DE-C-5 860031).

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og et apparat til flytning af partikler på og i et mineraluldslag. Ved flytning af partikler menes enten fjernelse af uønskede partikler fra laget af mineraluld eller indføring 10 og fordeling af andre partikler i mineraluldslaget eller begge dele på samme tid.

Ved fremstilling af mineraluld, især såkaldt stenuld og slaggeuld, dannes der sammen med fibrene partikler af ikke-fibreret materiale, såkaldte knuder eller perler. Sådanne 15 partikler kan være mere eller mindre kugleformede og udgør en grundlæggende uønsket del af materialet, og de gør mineralulden tung og kan, når mineralulden monteres på det ønskede sted, frigøres og falde ud af mineralulden og fremkalde hudirritation og affaldsproblemer. Endvidere 20 giver de omhandlede partikler ofte mineralulden en mørk farve, der set ud fra et æstetisk synspunkt må anses for at være ufordelagtig.

For at reducere eller eliminere forekomsten af de ikke-ønskede partikler har det været et ønske at forbedre både 25 fibreringsprocessen og den efterfølgende proces til adskillelse af fibrene fra ikke-fibreret materiale. Man har i denne henseende opnået gode resultater. Det har imidlertid ikke været muligt at eliminere alle de nævnte partikler.

Det har også været forsøgt at fjerne de nævnte partikler, 30 efter at mineralulden er blevet samlet til et lag. Af de foreslåede måder til fjernelse af partiklerne kan nævnes en fremgangsmåde til bortsugning af partiklerne ved hjælp af mundstykker, der anbringes i nærheden af og eventuelt meget tæt ved mineraluldslaget. Der er også blevet gjort forsøg 35 på at hindre partiklerne i at blive frigjort ved at binde 2

DK 162486 B

dem hårdere til resten af mineralulden, idet der sprøjtes en olie eller en overfladebelægning på mineralulden.

Et andet problem, der i lang tid har været aktuelt i mineraluldindustrien, er behovet for tilførsel af partikler.

5 I denne henseende er det et spørgsmål om partikler, der giver mineralulden nye og forbedrede egenskaber. Sådanne partikler kan være et bindemiddel i tør form, men de kan også være partikler, der giver mineralulden bedre evne til at hindre infrarød stråling. I begge tilfælde er det et 10 spørgsmål om forbedring af egenskaberne og isolationsevnen.

Det kan imidlertid også være af interesse at give mineralulden nye egenskaber. Foruden partikler af den ovenfor nævnte type kan der anvendes finkornet aktivt kul, som kan give mineralulden en gasabsorptionsevne, som mineraluld 15 ellers ikke har. En sådan absorptionsevne kan være af værdi i nogle forbindelser, fx når mineralulden anvendes som filter.

Der har imidlertid været store vanskeligheder med at få sådanne ekstra partikler til at trænge ind i mineralulden.

20 Mineraluldens fiberstruktur med meget små indbyrdes fiberafstande giver ulden gode filtreringsegenskaber, og dette kan naturligvis være ønskeligt i nogle tilfælde. Den nævnte struktur hindrer imidlertid pulverpartiklerne i at trænge ind i mineralulden. Der er derfor blevet gjort 25 forsøg på at tilføre pulveret i forbindelse med fibreringsprocessen, så at pulveret og partiklerne aflejres samtidigt for dannelse af et med pulver beriget mineraluldslag. Det er en ulempe ved en sådan fremgangsmåde, at det er vanskeligt at tilføre pulveret således, at pulverindholdet 30 bliver fordelt forholdsvis ensartet i mineralulden. Det har imidlertid også vist sig vanskeligt at undgå tab af pulver, og dette kan være en alvorlig ulempe, da pulveret ofte er af et materiale af kvalitetsværdi.

3

DK 162486 B

Det har nu overraskende vist sig, at begge de ovennævnte problemer, der kan synes at være forskellige, kan løses ved en enkelt ny fremgangsmåde. Opfindelsen består i denne fremgangsmåde, som er defineret i krav 1 i de efterfølgende 5 patentkrav. Ifølge opfindelsen udsættes et mineraluldslag for en konstant kraft, der virker under en vinkel med mineraluldslagets plan. Denne kraft kan være tyngdekraften, eller den kan være kraften fra en luftstrøm, der bringes til at passere mineraluldslaget. Samtidig med denne kon-10 stante kraft udsættes mineraluldslaget for oscillationsenergi inden for det akustiske område.

De fænomener, der derved optræder, er meget vanskelige at studere i detaljer. Det menes, at den akustiske energi bibringer partiklerne og/eller mineraluldsfibrene sådanne 15 indbyrdes bevægelser, at partiklerne ved hjælp af den konstante kraft kan bevæge sig i forhold til fibrene i en grad, der er langt højere, end det tidligere er blevet observeret. Muligheden for, at partiklerne kan bevæge sig i forhold til fiberstrukturen, kan udnyttes således, at 20 partikler i fiberstrukturen derved bringes til at bevæge sig ud af denne. Det har herved vist sig, at opfindelsen har en begrænset effekt på store partikler, men en tilstrækkelig stor effekt på partikler, der ligger tæt ved overfladen af mineraluldslaget. Fremgangsmåden ifølge 25 opfindelsen gør det derfor muligt at fjerne den største del af partiklerne fra mineralulden, hvilke partikler ellers ville blive rystet ud under håndtering af mineralulden og kunne forårsage hudirritationer samt give mineralulden en mørk farve.

30 Det er også muligt at bringe et pulver, der er spredt ud over mineraluldslaget, til at bevæge sig ind i dette.

Det er ligeledes muligt at gøre brug af begge disse fænomener på samme tid.

4

DK 162486 B

Som nævnt ovenfor er det muligt at lade tyngdekraften virke som den konstante kraft. Denne kraft kan i stedet frembringes af en luftstrøm, der eksempelvis frembringes ved, at mineraluldslaget føres hen over en sugekasse, i hvilken 5 der er et undertryk. Det har imidlertid vist sig, at kombinationen af disse to metoder giver en konstant kraft, der kan dimensioneres meget frit. Ved anvendelse af tyngdekraften til henholdsvis at indføre pulveret i mineralulden og til at bringe partiklerne til at forlade denne simplifi-10 ceres processen også i andre henseender. De partikler, der forlader mineralulden, fjernes så fra mineraluldslaget, og det er let først over mineraluldens overflade at fordele et pulver, der ved fremgangsmåden bringes til at trænge ind i mineraluldslaget.

15 Det er klart, at fremgangsmåden kun kan bringes til at virke i én retning, nemlig i retning af den konstante kraft. Der er imidlertid ofte et ønske om at fjerne partikler fra begge overfladelag af mineralulden, og i dette tilfælde er det fordelagtigt først at udøve fremgangsmåden 20 i én retning og derefter i modsat retning. Ved denne fremgangsmåde kan det pulverformede materiale fordeles mere ensartet i mineraluldslaget, end det ellers ville have været muligt.

Den frekvens og intensitet, oscillationsenergien skal have 25 for at give den bedste effekt, afhænger i høj grad af tætheden, orienteringen og diameteren for det fibrøse materiale og af formen, størrelsen og tætheden af henholdsvis pulveret og de separate knudepartikler. De kræfter, der virker mellem partiklerne, fx adhæsionen, spiller også i 30 nogen udstrækning en rolle. Det har imidlertid vist sig, at der undertiden kan opnås en væsentlig bedre effekt, hvis der samtidigt anvendes frekvenser i to helt forskellige frekvensintervaller. Det har vist sig, at infralyd eller lyd med meget lave frekvenser er de mest effektive. I de 35 fleste tilfælde er en frekvens mellem 10 og 200 Hz passen- 5

DK 162486 B

de, og i forbindelse med mineraluld er en frekvens på mellem 20 og 60 Hz især at foretrække.

Intensiteten er ofte af stor betydning. Ved en lydstyrke under et vist niveau kan der næsten ikke observeres nogen 5 virkning. En intensitet på over 70 dB giver nyttige virkninger, forudsat at frekvensen eller frekvenserne vælges korrekt. Ved lydstyrker på over 30 dB er helbredshensyn af afgørende betydning for den praktiske anvendelse af fremgangsmåden. Der er også risiko for, at de separate fibre 10 opnår så store bevægelser, at hele fiberstrukturen falder sammen.

Sammenfattende angår opfindelsen en fremgangsmåde og et apparat af den ovenfor omtalte type, hvor mineraluldslaget indbefattende partiklerne udsættes for svingningsenergi 15 inden for det akustiske område og sideløbende dermed udsættes for en konstant kraft, der danner en vinkel, fortrinsvis en stump vinkel med mineraluldslagets plan.

Opfindelsen vil nu blive nærmere beskrevet i forbindelse med tegningen. På tegningen viser 20 fig. 1 skematisk et lodret snit i et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2 et diagram, der illustrerer, hvordan fordelingen af partikler, som er til stede i et mineraluldslag, ændres ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, 25 fig. 3 et lignende diagram, der viser fordelingen af et pulver, som tilføres den ene overflade af mineraluldslaget, fig. 4 et diagram, der tilsvarende viser situationen, når pulveret tilføres begge sider af mineraluldslaget og fig. 5 en udførelses form for et apparat til udøvelse af 30 fremgangsmåden ifølge opfindelsen modificeret i forhold til det i fig. 1 viste apparat.

I det i fig. 1 viste apparat tilføres et mineraluldslag 2 på en transportør 1. Transportøren er ført således over en venderulle 3, at mineraluldslaget 2 føres til en anden 6

DK 162486 B

transportør 4, der er ført over ruller 5. Den øverste del 6 af den anden transportør 4 skråner lidt nedefter og danner et plan, mod hvilket en konstant kraft, i dette tilfælde tyngdekraften, virker på mineraluldslaget. Kraften er 5 rettet mod overfladen af mineraluldslaget under en stump vinkel. Neden under transportørens øverste del 6 er der anbragt et tragtformet opsamlingsorgan 7, ved hvis bund der findes en snegl 8. Oven over transportøren er der monteret lydfrembringende organer 9. Transportøren 4 er perforeret 10 og kan fx være et metaltrådsnet. Når mineraluldslaget 2 passerer de lydfrembringende organer 9 og udsættes for akustisk energi med en passende frekvens og styrke, vil løse partikler blive frigjort fra mineraluldslaget, og især fra den nederste del af dette og falde ned gennem trans-15 portøren og ned i opsamlingsorganet 7, hvorfra de fjernes ved hjælp af sneglen 8. Efter denne behandling forlader mineraluldslaget 2 den anden transportør 4 og overføres til en tilsvarende tredje transportør 10, der er ført over ruller 11. Denne tredje transportør 10 er også perforeret.

20 Neden under den skrånende del af den tredje transportør 10 findes et opsamlingsorgan 12 med en snegl 13, og oven over transportøren 10 findes der lydfrembringende organer 14.

Når mineraluldslaget 2 passerer ned under de lydfrembringende organer 14, vil der ligeledes blive løsnet partikler 25 fra mineraluldslaget, og disse vil falde ned i opsamlingsorganet 12. De nævnte partikler kommer hovedsageligt fra den tidligere øverste del, nu den nederste del af mineraluldslaget.

Efter behandlingen på den tredje transportør 10 overføres 30 laget 2 til en fjerde transportør 15, der er ført over en venderulle 16.

Oven over den første transportør og foran de lydfrembringende organer 9 er der anbragt en vibrationsføder 17, der har en tud 18 og en vibrator 19. Vibrationsf øderen 17 er 35 igen forbundet med og fødes fra en silo 20, der indeholder et finkornet pulver. Pulveret kan være et bindemiddel, der 7

DK 162486 B

kan være hærdnet, fx en pulverformet termohærdnende harpiks, der efter en yderligere behandling, fx smeltning og størkning sammenbinder fibrene i mineraluldslaget. Pulveret kan i stedet være partikler af stoffer, der bibringer 5 mineraluldslaget egenskaber eller ændrer dets egenskaber, fx dets uigennemsigtighed eller især egenskaber, der vedrører varmestråling, absorptionsegenskaber eller gødskningsegenskaber. Som følge af vibrationsføderen 17's funktion vil en strøm 21 af finkornet pulver blive fordelt 10 over mineraluldslaget 2. Under indflydelse af tyngdekraften og lydenergien fra de lydfrembringende organer 9 vil pulveret trænge ind i mineraluldslaget 2. En vibrationsføder 22 med en tud 23 og en vibrator 24 er også anbragt oven over den tredje transportør 10. Ved hjælp af en transportør 15 25 fører den anden vibrationsføder 22 finkortet pulver 26 fra en silo 27 til den øverste overflade af mineraluldslaget 2, efter at dette lag er blevet vendt ved overførselen fra den anden transportør 4 til den tredje transportør 10.

Under indvirkning af de lydfrembringende organer 14 vil 20 pulveret trænge ind i mineraluldslaget.

Fig. 2 er et diagram, der viser effekten af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, når det mineraluldslag, der er blevet udsat for behandlingen, indeholder løse partikler. Diagrammets lodrette akse repræsenterer mineraluldslagets tykkel-25 se, og den nederste del af diagrammet repræsenterer den del af mineraluldslaget, der vender nedefter ved begyndelsen af behandlingen. Den vandrette akse repræsenterer mængden af løse partikler, og linjen A repræsenterer begyndelsestilstanden. I begyndelsestilstanden er mængden af løse partik-30 ler således ens over hele mineraluldslaget. Dette er ikke altid tilfældet, men for simpeltheds skyld er dette blevet forudsat i det foreliggende tilfælde. Linjen B repræsenterer mængden af løse partikler, efter at mineraluldslaget er blevet udsat for en dobbeltsidet behandling i overens-35 stemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Som det fremgår af diagrammet er reduktionen i mængden af løse partikler kun væsentlig i de to yderste dele af minera-

8 DK 162486B

luldslaget. De løse partikler, såkaldte knuder eller perler, der normalt er til stede i mineraluldslaget, er sædvanligvis så store, den typiske diameter er 0,1 mm, at de ikke kan bevæges et væsentligt stykke gennem mineralulds-5 strukturen uden at blive definitivt fanget i fibergitteret.

Fig. 3 er et lignende diagram, der viser mængden af tilsat pulver, fx et tilsat bindemiddel. Hvis bindemidlet vælges tilstrækkeligt finkornet, kan linjen eller kurven "a" repræsentere mængden af bindemiddel, der er blevet tilført 10 mineraluldslagets overside og derefter indført i mineraluldslaget ved behandlingen ifølge opfindelsen. Kurven "a" repræsenterer en optimal situation, idet pulveret når overfladen af mineraluldslaget samtidig med, at pulveret fra denne øverste overflade netop begynder at synke. Kurven 15 "b" repræsenterer et tidligere stadium, hvor pulvermængden ved den øverste overflade af mineraluldslaget stadig er meget stor, og hvor der endnu ikke er noget pulver, der har nået lagets nederste overflade. Kurven "c" repræsenterer derimod et sent trin, der er ejendommelig ved både, at 20 pulvermængden i den øverste overflade af mineraluldslaget er begyndt at blive reduceret som følge af en kontinuerlig transport af pulveret ind i mineraluldslaget, og at pulvermængden ved den nederste overflade af mineraluldslaget er væsentlig, og kurven antyder, at det pågældende pulver 25 egner sig til en ganske god dobbeltsidig påføring af pulver og behandling ifølge opfindelsen. Senere, når mineraluldslaget er blevet vendt og udsættes for en fornyet behandling, vil det pulver, der allerede er blevet indført i mineraluldslaget, bevæge sig i modsat retning, og mængden 30 af dette pulver repræsenteres af kurven "f" i fig. 4.

Samtidigt føres der yderligere pulver til den modstående overflade, der i diagrammet i fig. 4 er den nederste side, og dette pulver indføres i mineraluldslaget. Mængden af dette pulver repræsenteres af kurven "gn. Kurven "h" viser 35 summen af de mængder, der repræsenteres af kurverne Hf" og "g".

DK 162486 B

s

Ved valg af parametrene, fx behandlingstiderne, pulverets kornstørrelse, lagtykkelse, etc., kan kurven "h" få forskellig karakter.

Fig. 5 viser et apparat, hvor fjernelsen af frie partikler 5 foretages separat i forhold til indføringen af pulveret i mineraluldslaget. Figuren viser en første transportør 30, der føres over en rulle 31. Et lag 32 af mineraluld understøttes på transportøren 30. Ved hjælp af transportøren 30 overføres mineraluldslaget 32 til en anden transportør 33, 10 der er ført over ruller 34. Transportøren 33 består af metaltrådsnet. Tæt ved transportøren 33's modtagende ende er der oven over transportøren monteret lydfrembringende organer, og ud for disse er der neden under transportøren et opsamlingsorgan 36, ved hvis bund der er monteret en 15 snegl 37. Under indvirkning af de lydfrembringende organer 35 og tyngdekraften bringes en del af de frie partikler i mineraluldslaget til at forlade dette og falde ned gennem transportøren 33 og ned i opsamlingsorganet 36, fra hvis bund partiklerne fjernes ved hjælp af sneglen 37. Efter de 20 lydfrembringende organer 35 (regnet i mineraluldslagets fremføringsretning) er der oven over transportøren 33 og mineraluldslaget 32 monteret en vibrationsføder 38. Føderen 38 har en tud 39 og en vibrator 40. En silo 41, der indeholder finkornet pulver, er monteret således, at den står i 25 forindelse med tuden 39. Når transportøren 33 bevæger sig, og vibrationsføderen 38 er i funktion, vil der blive spredt et lag af pulveret 42 ud over mineraluldslaget 32. Under indvirkning af tyngdekraften og de lydfrembringende organer 43 og 44 trænger pulveret 42 nu ind i mineraluldslaget 32.

30 En del af pulveret kan trænge igennem mineraluldslaget 32 og falde ud gennem dettes underside, og pulveret vil da passere igennem maskerne i transportøren 33 og falde ned i et opsamlingsorgan 45, fra hvilket det fjernes ved hjælp af en snegl 46. Tyngdekraftens virkning understøttes af virk-35 ningen fra en luftstrøm, der frembringes af en på tegningen ikke vist ventilator eller blæser. Denne blæser er forbundet med en åbning 47 i opsamlingsorganet 45 og bringer

Claims (17)

1. Fremgangsmåde til flytning af partikler på eller i et lag (2) af mineraluld i forhold til dette lag, idet mineraluldslaget (2) der omfatter de nævnte partikler, ud- 15 sættes for svingningsenergi (ved hjælp af 9, 14) inden for det akustiske område og samtidig for en kraft, der danner en vinkel, fortrinsvis en stump vinkel, med lagets plan, kendetegnet ved, at mineraluldslaget (2) behandles dobbeltsidet, idet det udsættes for den konstante kraft 20 og svingningsenergien, der påvirker laget, først i én retning og derefter i den modsatte retning.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den konstante kraft er tyngdekraften.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den konstante kraft i det mindste delvis består af en luftstrøm, der bevæges nedefter mod og gennem materialelaget (2).

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 30 1-3, hvor partiklerne oprindeligt er beliggende inde i materialelaget, DK 162486 B kendetegnet ved, at den konstante kraft og svingningsenergien anvendes til at bevæge partiklerne ud af materialelaget (2).

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 5 1-4, hvor partiklerne tilføres mineraluldslagets (2) over flade, kendetegnet ved, at den konstante kraft og svingningsenergien udnyttes til at bevæge partiklerne fra overfladen ind i det indre af materialelaget (2).

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at partiklerne består af et stof, fx en pulverformet syntetisk harpiks, der efter yderligere behandling, fx smeltning og størkning, tjener som bindemiddel mellem fibrene i materialelaget (2).

7. Fremgangsmåde ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at partiklerne består af stoffer, der giver materialelaget (2) gode egenskaber eller ændrer dettes egenskaber, fx uigennemtrængelighed, især uigennemtrængelighed for varmestråling, dets absorptions-20 evne og dets gødskningsegenskaber.

8. Apparat til udførelse af fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af kravene 1-7 og til flytning af partikler på eller i et lag (2) af mineraluld i forhold til dette lag, hvilket apparat har organer (4) for tilførsel af 25 mineraluldslaget (2) og organer (9, 14) til at udsætte mineraluldslaget både for en konstant kraft og for svingningsenergi inden for det akustiske område, kendetegnet ved, at organerne (9, 14) til at udsætte mineraluldslaget (2) både for en konstant kraft og 30 for svingningsenergi inden for det akustiske område er indrettet til at behandle mineraluldslaget dobbeltsidet, først i én retning og derefter i den modsatte retning. „ DK 162486 B

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at organerne til dobbeltsidet behandling af mineraluldslaget omfatter to hældende transportbånd (4, 10), af hvilke det ene er monteret under det 5 anden, og på hvilke mineraluldslaget (2) successivt behandles først fra den ene side og derefter efter at være blevet vendt om behandles fra den modsatte side.

10. Apparat ifølge krav 8 eller 9, hvor den konstante kraft er tyngdekraften, 10 kendetegnet ved, at tyngdekraften virker under en vinkel, fortrinsvis en stump vinkel, regnet i mineraluldslagets (2) tilførselsretning, og at mineraluldslaget skråner nedefter.

11. Apparat ifølge krav 8 eller 9, 15 kendetegnet ved, at den konstante kraft, der virker på mineraluldslaget, er en luftstrøm, der rettes mod og tillades af passere gennem mineraluldslaget (2).

12. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 8-11, hvor organerne til at udsætte materialelaget for sving- 20 ningsenergi er lydfrembringende organer (9, 14; 35, 43, 44), kendetegnet ved, at de lydfrembringende organer er monteret oven over mineraluldslaget (2) på ét eller flere steder langs organerne (4) for tilførsel af mineral-25 uldslaget.

13. Apparat ifølge krav 12, kendetegnet ved, at et opsamlingsorgan (7, 12; 36, 45) er monteret neden under mineraluldslaget (2) for at opsamle partikler, der er blevet tvunget ud af mineralulds-30 laget.

14. Apparat ifølge krav 13, kendetegnet ved, at opsamlingsorganet (45) er DK 162486 B forbundet med et sugeorgan for at frembringe et undertryk i opsamlingsorganet.

15. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 8-14, kendetegnet ved, at det er udformet med organer 5 (fx 17-21) for tilførsel af partikler til mineraluldslagets overflade.

16. Apparat ifølge krav 15, kendetegnet ved, at det er udformet til både at uddrive partikler, der forefindes i mineraluldslaget, og 10 til samtidig dermed udefra at indføre og fordele andre partikler i det indre af mineraluldslaget.

17. Apparat ifølge krav 16, kendetegnet ved, at det er udformet med organer til i et første trin at uddrive partikler, der er til stede 15 i materialelaget, og til derefter at indføre og fordele andre partikler i mineraluldslaget i et andet trin.