FI125457B - Järjestelmä ja menetelmä kaasuvirran ohjaamiseksi mineraalikuitujen valmistuksessa sekä kuidutinlaitteisto - Google Patents

Description

JÄRJESTELMÄ JA MENETELMÄ KAASUVIRRAN OHJAAMISEKSI MINERAALI-KUITUJEN VALMISTUKSESSA SEKÄ KUIDUTINLAITTEISTO

ANORDNING OCH FÖRFARANDE FÖR STYRNING AV GASFLÖDE VID FRAMSTÄLLNING AV MINERALFIBRER SAMT FIBRERINGSARRANGEMANG

Keksintö koskee jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osien mukaista järjestelmää ja menetelmää kaasuvirran ohjaamiseksi mineraalikuitujen valmistuksessa sekä kuidutinlaitteistoa.

Mineraalivillaa valmistetaan sulattamalla sopivia mineraalipitoisia raaka-aineita, kuten diabaasia, kalkkikiveä tai kuonaa sulatusuunissa. Saatu sula johdetaan kuidutinlaitteistolle, jolla siitä muodostetaan mineraalikuituja. Tyypillisesti kuidutinlaitteistona voidaan käyttää kaskadityyppistä kuidutinta, joka käsittää tyypillisesti neljä horisontaalisen tai lähes horisontaalisen akselin ympäri pyörivää kuidutinkehää. Kuidutinkehien akselit on tyypillisesti järjestetty eri korkeuksille. Sulaa syötetään ensimmäisen kuidutinkehän kehäpinnalle, johon osa siitä tarttuu. Muu osa sulasta sinkoutuu ensimmäiseltä kehäpinnalta toisen kuidutinkehän kehäpinnalle. Jälleen osa sulasta saa otteen toisen kehän kehäpinnasta ja loppuosa sulasta sinkoutuu kolmannen kehän kehäpinnalle. Kolmanteen kehäpintaan tarttuu taas osa sulasta ja loppu sinkoutuu neljännelle kehäpinnalle, josta edullisesti koko jäljelle jäänyt sulamassa saa otteen. Sula, joka on saanut otteen kunkin kehän kehäpinnasta, muotoutuu keskipakoisvoiman ansiosta kuiduiksi, jotka irtoavat kuidutinkehillä olevista sulapiireistä.

Kuitujen irtoamista, niiden lentorataa irtoamisen jälkeen sekä myös niiden laadullisia ominaisuuksia voidaan edesauttaa järjestämällä kuidutinkehien ympärille ilmapuhalluksia, joiden voimakkuudella ja suunnalla voidaan vaikuttaa kuitujen ominaisuuksiin. Kuidut ohjataan kuidutinlaitteistolta sen eteen keräilykammion toiseen päähän, järjestetylle keräilyelimelle, esimerkiksi kaltevalle kuljettimelle tai pyörivälle rummulle. Kuituihin lisätään yleensä ennen niiden keräystä myös sideainetta, jonka avulla yksittäiset kuidut saadaan paremmin kiinnittymään myöhemmin prosessissa saatavaan kuiturataan. Keräilyelimelle muodostuu siis jatkuva primäärinen mineraalikuiturata, eli primäärikuiturata, joka kuljettimien avulla siirretään ke räi ly e I i m e Itä j atko käsi te Itäväksi.

Tyypillisesti ilmapuhallukset kuidutinkehien ympärillä muodostetaan käyttämällä useampia yksittäisiä puhallussuuttimia, jotka järjestetään puhallussuutinkranssin muotoon kuidutinkehien aktiivisten kehäpintojen ympärille, tai käyttämällä puhallusrakoja, jotka ympäröivät kuidutinkehien aktiivisia kehäpintoja. Nämä puhallusraot jaetaan tarvittaessa kiinteiden hitsattujen väliseinien avulla useammaksi erilliseksi puhallusaukoksi. Suutinkranssin yksittäiset puhallussuuttimet tai puhallusraon väliseinät voidaan järjestää kulmaan kuidutinkehän akselin suhteen. Näin saadaan aikaan suunnattu kaasuvirtaus kuidutinkehän kehäpinnan yli, mikä edistää kuitujen muotoutumista ja niiden kulkeutumista keräilyelimelle hallitulla ja halutulla tavalla.

On huomattu, että kuidutusparametrien, kuten esimerkiksi mineraalisulan koostumuksen tai kuidutinkehän pyörimisnopeuden, muuttuessa kaasupuhalluksen suuntaa kuidutinkehän kehäpinnan yli on tarpeen muuttaa uuden parametriarvon mukaiseksi. Puhalluksen suuntaa olisi edullista muuttaa kuidutustapahtuman aikana, esimerkiksi silloin kun tuotettujen kuitujen määrä muuttuu. Nykyään käytössä olevilla ratkaisuilla puhallussuunnan muuttamien on kuitenkin äärimmäisen hankalaa ja aikaa vievää. Haluttaessa muuttaa puhalluksen suuntaa joudutaan mineraalikuitujen tuotanto keskeyttämään, ja rakenteellisesti muokkaamaan kuidutinlaitteistoa siten, että kuidutinkehiä ympäröivien suutinkranssien puhallussuuttimet tai puhallusrakojen väliseinät kiinnitetään uuteen asentoon. Käytännössä puhalluksen suuntaa kuidutinkehien ympärillä muutetaankin vain harvoin, ja kuidutusparametrien muutoksesta aiheutuvia ongelmia pyritään ratkaisemaan muilla tavoin. Puhallussuunnan muuttamiseen liittyvät vaikeudet ja kustannukset haittaavat myös uusien tuotteiden ja/tai kuidutusparametrien kehitystyötä.

Eräitä tunnetun tekniikan mukaisia ratkaisuja on kuvattu julkaisuissa EP 567487, US 4668267, EP 2258667, US 3150946, EP 2272808 ja EP 0717725.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on vähentää tai jopa kokonaan poistaa edellä mainitut tunnetussa tekniikan tasossa ilmeneviä ongelmia.

Esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on aikaansaada järjestelmä, kuidutuslaitteisto ja menetelmä, joiden avulla voidaan huomattavasti parantaa kuidutinlaitteiston kuidutinkehien kehäpintojen viereisten kaasupuhallusten hallintaa ja optimointia.

Esillä olevan keksinnön eräänä toisena tavoitteena on aikaansaada järjestelmä ja menetelmä, joiden avulla kaasupuhallusten suunnan muuttaminen kuidutinlaitteiston kuidutinkehien ympärillä on mahdollisimman helppoa ja yksinkertaista.

Edellä olevat haitat saadaan poistettua, tai niitä vähennetään ja edellä määritellyt tavoitteet saavutetaan nyt esillä olevalla keksinnöllä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.

Eräitä keksinnön mukaisia edullisia suoritusesimerkkejä kuvataan jäljempänä esitetyissä epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Tyypillinen keksinnön mukainen järjestelmä kaasuvirran ohjaamiseksi mineraalikuitujen valmistuksessa, käsittää - ensimmäisen tukirenkaan, ja vähintään yhden toisen tukirenkaan, jotka tukirenkaat on sijoitettu etäisyyden päähän toisistaan yhteisen kuvitteellisen akselin ympärille, - vähintään yhden, edullisesti useamman, siipielimen, joka on ensimmäisestä kiinnityskohdasta kiinnitetty ensimmäiseen tukirenkaaseen ja toisesta kiinnityskohdasta kiinnitetty toiseen tukirenkaaseen, ja jonka ensimmäisen ja toisen kiinnityskohdan väliin on järjestetty joustava liitoskohta, - välineet ensimmäisen tai toisen tukirenkaan liikuttamiseksi yhteisen akselin ympäri.

Tyypillinen keksinnön mukainen kuidutinlaitteisto mineraalivillakuitujen muodostamiseksi, käsittää - vähintään yhden, edullisesti useamman, horisontaalisen tai lähes horisontaalisen akselin ympäri pyörivän kuidutinkehän, ja - puhalluselimet, jotka on järjestetty ympäröimään kuidutinlaitteiston kuidutinkehän aktiivista kehäpintaa ja jotka on järjestetty tuottamaan kaasuvirtaus syntyneiden kuitujen puhaltamiseksi kehäpinnoilta, jolloin vähintään yhden kuidutinkehän yhteyteen on järjestetty keksinnön mukainen järjestelmä siten, että kuidutinkehän akseli ja järjestelmän tukirenkaiden kuvitteellinen akseli ovat yhtenevät.

Tyypillisessä keksinnön mukaisessa menetelmässä kaasuvirran ohjaamiseksi mineraalikuitujen valmistuksessa - muodostetaan mineraalikuituja johtamalla mineraalisulaa horisontaalisen akselin ympäri pyörivän kuidutinkehän ulkopinnalle, - puhalletaan syntyneet mineraalikuidut pois kuidutinkehältä kaasuvirtauksella, joka johdetaan kuidutinkehän aktiivisen kehäpinnan viereisesti, - ohjataan kaasuvirtauksen suuntaa kuidutinkehän siipielimien avulla, jotka siipielimet on järjestetty kulmaan kuidutinkehän akseliin nähden, järjestetään siipielimen ensimmäinen pää kiinteästi ensimmäiseen tukirenkaaseen ja toinen pää toiseen tukirenkaaseen, jotka tukirenkaat on järjestetty ympäröimään kuidutinkehää, ja - muutetaan siipielimen kulmaa liikuttamalla ensimmäistä tai toista tukirengasta kuidutinkehän ympäri.

Nyt on yllättäen huomattu, että järjestämällä kuidutinkehän ympärille ensimmäinen ja toinen tukirengas, joista tukirenkaista jompikumpi on liikkuva, ja kiinnittämällä niihin vähintään yksi siipielin, jossa on joustava liitoskohta, saadaan aikaan järjestelmä, jonka avulla voidaan helposti muuttaa siipielimen/-elinten suuntaa, jopa kuidutustapahtuman aikana. Siipielimen/-elinten suuntaa voidaan yksinkertaisesti muuttaa liikuttamalla ensimmäistä tai toista tukirengasta tukirenkaan kuvitteellisen keskiakselin ympäri, jolloin siipielimen liikkuvassa tukirenkaassa kiinni oleva pää siirtyy tukirenkaan mukana. Siipielimen toinen pää pysyy paikoillaan, jolloin siipielimen kulma muuttuu joustavan liitoskohdan ja liikkuneen pään välisellä matkalla. Tämä mahdollistaa siipielimen kulman muuttamisen portaattomasti. Samalla voidaan entistä paremmin hallita itse kuidutustapahtumaa ja sen aikana esiintyviä muutoksia. Keksintö tarjoaa myös mahdollisuuden vaivattomasti kokeilla erilaisten puhalluskulmien vaikutusta kuidutustulokseen, mikä helpottaa uusien tuotteiden kehitystyötä.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan siipielimen/-elimien kulmaa voidaan muuttaa kuidutustapahtuman aikana, jolloin mahdollisiin kuidutustapahtuman aikana tapahtuviin muutoksiin voidaan reagoida nopeasti. Kuidutinlaitetta ei siis siirretä pois omalta paikaltaan siipielimien kulman muutoksen ajaksi. On myös mahdollista, että mineraalisulan syöttöä jatketaan normaalisti siipikulman muutoksen aikana.

Keksinnön mukainen järjestelmä käsittää ensimmäisen tukirenkaan ja toisen tukirenkaan, jotka on asetettu etäisyyden päähän toisistaan. Tukirenkaat ovat yleensä halkaisijaltaan yhtä suuria, ja niiden keskipisteet on järjestetty samalle kuvitteelliselle akselille. Tukirenkaat on tyypillisesti valmistettu metallista, kuten kovasta teräksestä. Ensimmäisen ja toisen tukirenkaan välinen etäisyys toisistaan on tyypillisesti 2-100 mm, edullisesti 3-20 mm.

Keksinnön kannalta ei ole oleellista, järjestetäänkö ensimmäinen vai toinen tukirengas liikkumaan kuvitteellisen akselin ympäri. Tukirengas järjestetään liikkumaan niin, että tukirenkaiden välinen etäisyys pysyy oleellisen samana ennen liikkumista, liikkumisen aikana ja liikkumisen jälkeen. Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa toinen tukirengas, joka on kuidutinlaitteistossa järjestetty lähemmäs keräilykammioita ja keräilyelintä, on järjestetty liikkuvaksi. Siipielimet kiinnitetään ensimmäisestä päästään liikkumattomaan tukirenkaaseen ja toisesta päästään liikkuvaan tukirenkaaseen. Kiinteä, liikkumattomana pysyvä tukirengas voidaan kiinnittää sopivilla kiinnityselimillä kuidutinlaitteen kuidutinkehän koteloon.

Eräässä keksinnön tyypillisessä suoritusmuodossa siipielin on valmistettu metallista, kuten tavallisesta kovasta teräksestä. Siipielin on kiinnitetty ensimmäisestä kiinnityskohdasta ensimmäiseen tukirenkaaseen ja toisesta kiinnityskohdasta toiseen tukirenkaaseen. Siipielimen kokonaispituus on tyypillisesti hieman suurempi kuin ensimmäisen ja toisen kiinnityskohdan välinen etäisyys. Tämä tarkoittaa, että siipielin voi ulottua hieman ensimmäisen ja toisen tukirenkaan yli. Tyypillisesti siipielimen kokonaispituus sen ensimmäisestä päästä toiseen päähän on 40 - 80 mm. Mikäli siipielimiä on järjestetty useampia vierekkäin, niiden voidaan katsoa muodostavan siipielinryhmän. Siipielinryhmä käsittää tyypillisesti 5-15 kappaletta siipiä. Siipielimien väli siipielinryhmän sisällä on tyypillisesti vakio, ja vaihtelee 5-20 mm:n välissä, mutta mikäli järjestelmä käsittää useampia siipielinryhmiä, voi kahden rinnakkaisen siipielinryhmän siipielimien väli poiketa toisistaan.

Siipielimen ensimmäisen ja toisen kiinnityskohdan väliin on järjestetty joustava liitoskohta. Liitoskohta voi olla saatu aikaan mekaanisella saranaelimellä tai muulla vastaavalla ratkaisulla, tai liitoskohta voi käsittää joustavaa materiaalia, joka mahdollistaa siipielimen kulman hallitun muutoksen liitoskohdan ja liikkuvaan tukirenkaaseen kiinnitetyn kiinnityskohdan välisellä matkalla. Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa siipielimen ensimmäisen ja toisen kiinnityskohdan väliin järjestetty joustava liitoskohta on valmistettu jousiteräksestä. Mikäli liitoskohta on valmistettu joustavasta materiaalista, sen leveys siipielimen pituussuunnassa on 5 - 30 mm, ja sen korkeus on sama kuin siipielimen korkeus.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa järjestelmä käsittää useamman toisen vierekkäisen tukirenkaan, jolloin vähintään yksi, edullisesti useampi siipielin on kiinnitetty toisesta päästään kuhunkin toiseen tukirenkaaseen. Eräässä erittäin edullisessa suoritusmuodossa järjestelmä käsittää kaksi, kolme, neljä tai viisi toista tukirengasta, jolloin vähintään yksi, edullisesti useampi siipielin on kiinnitetty toisesta päästään kuhunkin toiseen tukirenkaaseen. Tällöin järjestelmässä on siis liikkumaton ensimmäinen tukirengas, johon kaikki järjestelmän siipielimet on kiinnitetty ensimmäisistä kiinnityskohdistaan. Ensimmäinen siipielinryhmä, joka käsittää yhden, edullisesti useamman vierekkäisen, siipielimen, on kiinnitetty toisesta kiinnityskohdastaan toiseen tukirenkaaseen, joka on järjestetty etäisyyden päähän ensimmäisestä tukirenkaasta. Toinen siipielinryhmä, joka käsittää yhden, edullisesti useamman vierekkäisen, siipielimen, on kiinnitetty toisesta kiinnityskohdastaan kolmanteen tukirenkaaseen, joka on järjestetty etäisyyden päähän ensimmäisestä tukirenkaasta toisen tukirenkaan viereen. Järjestelmä voi käsittää myös kolmannen ja neljännen siipielinryhmän, jotka käsittävät yhden, edullisesti useamman vierekkäisen, siipielimen. Kumpikin kolmannen ja neljännen siipielinryhmän siipielimistä on kiinnitetty toisista kiinnityskohdistaan ”omaan” neljänteen tai viidenteen tukirenkaaseensa, jotka tukirenkaat on järjestetty toinen toistensa viereen etäisyyden päähän ensimmäisestä tukirenkaasta ja toisen tukirenkaan viereen. Toista, kolmatta, neljättä ja viidettä tukirengasta voidaan liikuttaa tukirenkaitten yhteisen kuvitteellisen akselin ympäri toisistaan riippumatta Tällä tavalla järjestelmä voi käsittää neljä siipielinryhmää, joiden siipielimien kulmat ovat säädettävissä toisistaan riippumatta. Kuidutinlaitteiston kuidutinkehän aktiivinen kehäpinta voidaan näin jakaa osiin, edullisesti neljään osaan, jonka kunkin osan siipielinten kulmia voidaan muuttaa itsenäisesti, ja näin kunkin osan puhalluksia voidaan hallita ja optimoida parhaalla mahdollisella tavalla.

Tyypillisesti siipielimet ovat kuidutustapahtuman aikana järjestetty 0° - 45°, edullisesti 5°-- 30° kulmaan kuvitteellisen akseli n suhteen. Tyypillinen siipielimen kulmassa kuidutustapahtuman aikana aikaansaatu muutos on ±10°, edullisemmin ±5°alkutilanteeseen nähden, eli siipielimen kulma on järjestetty muuttumaan ±10°, edullisemmin ±5°.

Järjestelmän välineet ensimmäisen, toisen tai mahdollisten seuraavien tukirenkaiden liikuttamiseksi käsittävät edullisesti tappielimen, joka on ensimmäisestä päästään kiinnitetty kyseiseen tukirenkaaseen. Mikäli toisia tukirenkaita on useampia vierekkäin, kukin toinen tukirengas voi käsittää oman tappielimensä. Vaihtoehtoisesti vierekkäiset toiset tukirenkaat on voitu kytkeä toisiinsa siten, että yhden tappielimen avulla liikutetaan kaikkia tukirenkaita. Vierekkäisten tukirenkaiden kytkös voidaan toteuttaa siten, että tappielintä liikuttamalla kaikki tukirenkaat liikkuvat samalla tavalla, jolloin kuhunkin liikkuvaan tukirenkaaseen kiinnitettyjen siipielinten kulman muutos on sama. Vierekkäisten tukirenkaiden kytkös voidaan toteuttaa myös välitetysti, jolloin ensimmäisen toisen tukirenkaan liike välittyy toiselle tukirenkaalle suurempana tai pienempänä, jolloin yhden tappielimen avulla voidaan aikaansaada eri siipielinryhmille erilainen kulman muutos. Tappielin on yleensä 5-50 mm, edullisemmin 10-40 mm pitkä.

Siipielimen kulmaa voidaan keksinnön erään suoritusmuodon mukaan muuttaa manuaalisesti. Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan tappielimen toinen pää on järjestetty toiminnalliseen yhteyteen voimalähteen, kuten sähkömoottorin, kanssa ensimmäisen tai toisen tukirenkaan liikuttamiseksi.

Edullisesti keksinnön mukaisessa menetelmässä mineraalisulaa syötetään kuidutinlaitteiston ensimmäisen kehän kehäpinnalle, jolta mineraalisula singotaan toisen kehän kehäpinnalle, ja sieltä edelleen mahdollisen seuraavan kehän kehäpinnalle, jolloin kehien aktiivisilla kehäpinnoilla syntyy mineraalikuituja. Kuidutinlaitteisto käsittää yleensä vähintään kaksi, tyypillisesti kolme tai useamman, tyypillisimmin neljä, horisontaalisen tai lähes horisontaalisen akselin ympäri pyörivän kuidutinkehää. Kuidutinkehillä syntyneet mineraalikuidut puhalletaan pois kuidutinlaitteiston kehien aktiivisilta kehäpinnoilta. Tyypillisesti keksinnön mukainen järjestelmä on siis järjestetty ympäröimään vähintään yhtä kuidutinlaitteiston kehien aktiivisista kehäpinnoista ja se on järjestetty aktiivisen kehäpinnan välittömään läheisyyteen. Aktiivisella kehäpinnalla tarkoitetaan tässä kuidutinkehän pinnasta, jolla sulasta syntyy mineraalikuituja. Edullisesti keksinnön mukainen järjestelmä on järjestetty kuidutinlaitteiston jokaisen kuidutinkehän yhteyteen, erityisen edullisesti ainakin toisen, kolmannen ja/tai neljännen kuidutinkehän yhteyteen.

Tyypillisesti syntyneet mineraalikuidut puhalletaan pois kuidutinlaitteiston kuidutinkehiltä kohti keräilyelintä. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kuidutinlaitteisto käsittää siis keräilyelimen, joka on järjestetty matkan päähän kuidutinlaitteistosta, ja tarkkailuvälineet keräilyelimelle kerättävien kuitujen muodostaman kuitumaton tarkkailemiseksi. Kuidutinlaitteiston eteen sijoitettu keräilyelin voi olla tavallinen kuljetin tai se voi käsittää ensimmäisen ja toisen keräilypinnan, jotka on edullisesti järjestetty päällekkäin pystysuorassa suunnassa. Keräilyelin voi käsittää esimerkiksi kaksi päällekkäin järjestettyä pyörivää sylinteriä, joiden pinta voi olla järjestetty ilmaa läpäiseväksi, esimerkiksi rei’ityksin tai raoilla. Sylinterien sisään voi olla järjestetty imuelimet ilman ja mahdollisten muiden kaasujen imemiseksi keräilykammiosta. Samalla kuidut kerätään imun avulla keräilyelimien pinnalle. Sylinterit voivat pyöriä samaan suuntaan tai toisiaan vastaan. Kaksoiskeräily tehostaa mineraalikuitujen keräämistä, mikä on edullista erityisesti silloin kun käytetään kuidutinlaitteistoa, jonka kuiduntuotantokapasiteetti on korkea. Käytettäessä kahta keräilyelintä pystytään keräilykapasiteettia nostamaan siinä määrin, että kerättyjen primäärimattojen painot jäävät alle määritettyjen raja-arvojen ilman keräilyelimien nopeuden lisäystä.

Kerättyä kuitumattoa ja sen ominaisuuksia voidaan tarkkailla tarkkailuvälineillä. Tarkkailuvälineet voivat käsittää kuvannusvälineet, esimerkiksi kameran, joka on voitu yhdistää toiminnallisesti kuvantunnistusyksikköön. Kuvantunnistusyksikön tai -järjestelmän avulla voidaan automaattisesti tarkkailla syntyvän kuitumaton ominaisuuksia, esimerkiksi sen paksuuden muutosta. Mikäli tarkkailuvälineillä havaitaan kuitumatossa esiintyviä ohuempia ja/tai paksumpia kohtia, voidaan mineraalikuitujen jakaumaa keräilyelimelle muuttaa muuttamalla yhtä tai useampaa kuidutinkehää ympäröivän puhalluksen suuntaa. Tarkkailuelimet voivat käsittää myös punnituskuljettimen, jonka avulla tarkkaillaan syntyvän maton painoa. Kuitumaton ominaisuuksia voidaan mitata ennalta määritetyin aikavälein tai jatkuvatoimisesti. Kuitumattoa voidaan tarkkailla samanaikaisesti optisesti sekä sen painoa seuraamalla. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa siis syntyvät mineraalikuidut kerätään kuitumatoksi, jonka vähintään yhtä ominaisuutta, kuten painoa tai paksuutta, tarkkaillaan tarkkailuelimillä, ja kerätyn kuitumaton vähintään yhden ominaisuuden perusteella muutetaan siipielimen kulmaa.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kuidutinlaitteisto käsittää analysointivälineet tarkkailuvälineiltä saatavan tiedon analysoimiseksi ja/tai välineet siipielimen kulman muuttamiseksi tarkkailu- tai analysointivälineiltä saatavan tuloksen perusteella. Keksinnön tämä suoritusmuoto mahdollistaa siis siipielinten kulman automaattisen muuttamisen tarkkailu- tai analysointivälineiltä saatavan tiedon perusteella. Järjestelmä voi käsittää myös muistiyksikön tarkkailuelimillä kerättyjen mittausarvojen säilyttämiseksi.

Sideainetta syötetään syntyviin kuituihin tyypillisesti sideaine-elimillä, jotka on järjestetty kuidutinlaitteiston kuidutinkehän ympärille, sen välittömään läheisyyteen. Sideaine-elimet voidaan järjestää hyvin lähelle puhalluselimiä, jopa kiinni puhalluselimiin. Sideaine-elimet muodostavat yleensä puhalluselimien ulkopuolelle, siis pois kuidutinkehistä olevalle puolelle, sideaine-elinkehän, jonka etäisyys puhalluselimistä on 0 - 10 cm, tyypillisesti 1 - 7 cm, tyypillisemmin 2-5 cm. Keksinnön eräässä suoritusmuodossa sideaine-elimet on voitu järjestää kuidutinkehien keskelle, niiden kohti keräilykammiota olevalle puolelle. Sideainetta voidaan myös lisätä sekä kuidutinkehien kehäpintoja ympäröiviltä sideaine-elimiltä että kuidutinkehien keskeltä.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin kuviin, jossa

Kuva 1 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista järjestelmää edestäpäin katsottuna,

Kuva 2 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista järjestelmää sivustapäin katsottuna, ja

Kuva 3 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista järjestelmää perspektiivikuvantona.

Kuvassa 1 on esitetty keksinnön erään suoritusmuodon mukaista järjestelmää edestäpäin katsottuna. Järjestelmä 1 käsittää kauluksen 2, jonka avulla se voidaan kiinnittää yksittäisen kuidutinkehän (ei esitetty) yhteyteen. Kaulukseen on järjestetty lukumäärä kiinnitysaukkoja 2’, 2” soveltuvia kiinnitysvälineitä varten. Puhallinsiipijärjestelmä 1 käsittää lisäksi lukumäärän siipielimiä 3, 3’, 3”, 3”’, jotka on järjestetty ympäröimään kuidutinkehän aktiivista kehäpintaa. Kuvassa 1 on esitetty myös ohjaustappielin 4 siipielimien 3, 3’, 3”, 3”’ asennon muuttamiseksi.

Kuva 2 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista järjestelmää sivustapäin katsottuna. Järjestelmä 1 käsittää ensimmäisen tukirenkaan 5 ja toisen tukirenkaan 6, jotka on järjestetty etäisyyden päähään toisistaan. Siipielimet 3, 3’, 3”, 3”’ on kiinnitetty ensimmäisistä kiinnityskohdistaan ensimmäiseen tukirenkaaseen 5 ja toisista kiinnityskohdistaan toiseen tukirenkaaseen 6. Ensimmäinen kiinnityskohta sijaitsee lähellä siipielimien ensimmäistä päätä ja toinen kiinnityskohta lähellä siipielimine toista päätä. Siipielimiin 3, 3’, 3”, 3”’ on järjestetty ensimmäisen ja toisen kiinnityskohdan väliin joustava liitoskohta 7. Ohjaustappielin 4 on järjestetty kiinteään yhteyteen toisen tukirenkaan 6 kanssa, joka on järjestetty liikkuvaksi nuolen A osoittamissa suunnissa. Kun toista tukirengasta 6 liikutetaan ohjaustappielimen avulla, muuttuu siipielimien 3, 3’, 3”, 3”’ kulma suhteessa tukirenkaan lävistävään kuvitteelliseen keskiakseliin joustavan liitoskohdan 7 ja toisen tukirenkaan 6 välisellä matkalla. Kuvassa 2 on esitetty myös lisärenkaat 8, 8’. Jos järjestelmä 1 käsittää liikkuvien siipielimien 3, 3’, 3”, 3”’ lisäksi myös liikkumattomia siipielimiä, voidaan ne kiinnittää pysyvästi lisärenkaisiin 8, 8’, jotka ovat liikkumattomia.

Kuva 3 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista järjestelmää perspektiivikuvantona. Kuvan 3 osat vastaavat numeroinniltaan kuvien 1 ja 2 osia, eli vastaavista osista on käytetty samaa viitenumeroa.

Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö rajoitu pelkästään edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan keksintö voi vaihdella jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten rajoissa. Epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa esitetään joitakin keksinnön mahdollisia suoritusmuotoja, eikä niiden sinällään pidä katsoa rajoittavan keksinnön suojapiiriä.

Claims (15)

1. Järjestelmä kaasuvirran ohjaamiseksi mineraalikuitujen valmistuksessa, tunnettu siitä, että järjestelmä (1) käsittää - ensimmäisen tukirenkaan (5), ja vähintään yhden toisen tukirenkaan (6), jotka tukirenkaat (5, 6) on sijoitettu etäisyyden päähän toisistaan yhteisen kuvitteellisen akselin ympärille, - vähintään yhden, edullisesti useamman, siipielimen (3, 3’, 3”, 3’”), joka on ensimmäisestä kiinnityskohdasta kiinnitetty ensimmäiseen tukirenkaaseen (5) ja toisesta kiinnityskohdasta kiinnitetty toiseen tukirenkaaseen (6), ja jonka ensimmäisen ja toisen kiinnityskohdan väliin on järjestetty joustava liitoskohta (7), - välineet ensimmäisen tai toisen tukirenkaan (5, 6) liikuttamiseksi yhteisen akselin ympäri.

2. Vaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää useamman toisen vierekkäisen tukirenkaan (6), jolloin vähintään yksi, edullisesti useampi siipielin (3, 3’, 3”, 3”’) on kiinnitetty toisesta päästään kuhunkin toiseen tukirenkaaseen (6).

3. Vaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä (1), tunnettu siitä, että siipielimen (3, 3’, 3”, 3”’) ensimmäisen ja toisen kiinnityskohdan väliin järjestetty joustava liitoskohta (7) on valmistettu jousiteräksestä.

4. Jonkin vaatimuksen 1 - 3 mukainen järjestelmä (1), tunnettu siitä, että ensimmäisen ja toisen tukirenkaan (5, 6) välinen etäisyys toisistaan on 2 - 100 mm, edullisesti 3-20 mm.

5. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen 1 - 4 mukainen järjestelmä (1), tunnettu siitä, että välineet ensimmäisen tai toisen tukirenkaan (5, 6) liikuttamiseksi käsittävät tappielimen (4), joka on ensimmäisestä päästään kiinnitetty kyseiseen tukirenkaaseen (5, 6).

6. Vaatimuksen 5 mukainen järjestelmä (1), tunnettu siitä, että tappielimen (4) toinen pää on järjestetty toiminnalliseen yhteyteen voimalähteen, kuten sähkömoottorin, kanssa ensimmäisen tai toisen tukirenkaan (5, 6) liikuttamiseksi.

7. Jonkin edellä mainitun vaatimuksen 1 - 6 mukainen järjestelmä (1), tunnettu siitä, että siipielimen (3, 3’, 3”, 3”’) kulma on järjestetty muuttumaan ±10° edullisemmin ±5°.

8. Kuidutinlaitteisto mineraalivillakuitujen muodostamiseksi, joka kuidutinlaitteisto käsittää - vähintään yhden, edullisesti useamman, horisontaalisen tai lähes horisontaalisen akselin ympäri pyörivän kuidutinkehän, ja - puhalluselimet, jotka on järjestetty ympäröimään kuidutinlaitteiston kuidutinkehän aktiivista kehäpintaa ja jotka on järjestetty tuottamaan kaasuvirtaus syntyneiden kuitujen puhaltamiseksi kehäpinnoilta, tunnettu siitä, että vähintään yhden kuidutinkehän yhteyteen on järjestetty jonkin vaatimuksen 1 - 5 mukainen järjestelmä (1) siten, että kuidutinkehän akseli ja järjestelmän (1) tukirenkaiden (5, 6) kuvitteellinen akseli ovat yhtenevät.

9. Vaatimuksen 8 mukainen kuidutinlaitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää keräilyelimen, joka on järjestetty matkan päähän kuidutinlaitteistosta, ja tarkkailuvälineet keräilyelimelle kerättävien kuitujen muodostaman kuitumaton tarkkailemiseksi.

10. Vaatimuksen 9 mukainen kuidutinlaitteisto, tunnettu siitä, että kuidutinlaitteisto käsittää analysointivälineet tarkkailuvälineiltä saatavan tiedon analysoimiseksi ja/tai välineet siipielimen (3, 3’, 3”, 3”’) kulman muuttamiseksi tarkkailu- tai analysointivälineiltä saatavan tuloksen perusteella.

11. Menetelmä kaasuvirran ohjaamiseksi mineraalikuitujen valmistuksessa, jossa - muodostetaan mineraalikuituja johtamalla mineraalisulaa horisontaalisen akselin ympäri pyörivän kuidutinkehän ulkopinnalle, - puhalletaan syntyneet mineraalikuidut pois kuidutinkehältä kaasuvirtauksella, joka johdetaan kuidutinkehän aktiivisen kehäpinnan viereisesti, - ohjataan kaasuvirtauksen suuntaa kuidutinkehän siipielimien (3, 3’, 3”, 3”’) avulla, jotka siipielimet (3, 3’, 3”, 3”’) on järjestetty kulmaan kuidutinkehän akseliin nähden, tunnettu siitä, että - järjestetään siipielimen (3, 3’, 3”, 3”’) ensimmäinen pää kiinteästi ensimmäiseen tukirenkaaseen (5) ja toinen pää toiseen tukirenkaaseen (6), jotka tukirenkaat on järjestetty ympäröimään kuidutinkehää, - muutetaan siipielimen (3, 3’, 3”, 3”’) kulmaa liikuttamalla ensimmäistä tai toista tukirengasta (5, 6) kuidutinkehän ympäri.

12. Vaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siipielimen (3, 3’, 3”, 3’”) kulmaa muutetaan kuidutustapahtuman aikana.

13. Vaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siipielimen (3, 3’, 3”, 3”’) kulmaa muutetaan manuaalisesti.

14. Jonkin vaatimuksen 11 - 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syntyvät mineraalikuidut kerätään kuitumatoksi, jonka vähintään yhtä ominaisuutta tarkkaillaan tarkkailuelimillä, ja kerätyn kuitumaton vähintään yhden ominaisuuden perusteella muutetaan siipielimen (3, 3’, 3”, 3”’) kulmaa.

15. Jonkin vaatimuksen 11 - 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siipielimen (3, 3’, 3”, 3”’) kulmaa muutetaan ±10°, edullisemmin ±5°.