FI84593C - Foerfarande och anordning foer formning av flingor. - Google Patents

Description

84593

MENETELMÄ JA LAITE HIUTALEIDEN MUODOSTAMISEKSI

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty laite materiaalihiutaleiden 5 muodostamiseksi kuumennetusta sulan materiaalin virrasta. Edelleen keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 8 johdanto-osassa määritelty menetelmä.

Menetelmä ja laite ovat soveltuvia yhdenvertaisesti mille tahansa materiaalille, jotka sulavat kuumenit) nettaessa ja jotka ovat kykeneviä muodostumaan hiutaleiksi. Lasihiutaleita ja sen tapaisia materiaaleja käytetään enenevässä määrin muovien tai muiden komposiittimateriaalien vahvistamiseksi.

Erääseen menetelmään, jota on käytetty aikai-15 semmin lasihiutaleiden muodostamiseksi, on kuulunut ohutseinäisen sylinterin muodostaminen sulasta lasista ja sitten sylinterin luhistaminen lasikalvon rikkomiseksi lasihiutaleiden muodostamiseksi. Tällä menetelmällä tuotetut lasihiutaleet eivät ole litteitä tai taso-20 maisia, mikä on epätoivottavaa monia tarkoituksia varten.

Patenttijulkaisussa UK 1 896 71 on kuvattu menetelmää ja laitetta lasihiutaleiden muodostamiseksi. Tämä menetelmä on eräs sellainen, jossa lämmöllä pehmen-25 nettyä materiaalia syötetään pystysuoraan alaspäin pyörivään jakolaitteeseen, joka heittää ulos lämmöllä pehmennetyn materiaalin alaspäin suunnatun rengasmaisen kupin seinämille. Kuppi muodostaa roottorin osan, joka pyörii suurella nopeudella ja sen vuoksi painovoima ja 30 keskipakoisvoima aiheuttaa materiaalin virtaamisen alaspäin kupin sisäseinämiä pitkin ja sitten ulos kupin pohjareunasta. Tämä heittää materiaalin ulospäin kalvon muodossa ja tämä kalvo sitten rikkoutuu hiutaleiksi.

On ehdotettu, että kalvo voidaan rikkoa hiutaleiksi me-35 kaanisesti ja selityksessä esitetään myös menetelmä kalvon rikkomiseksi hiutaleiksi puhaltamalla korkeassa paineessa suunnassa siten, että leikkaa kalvon läpi sen 2 84593 rikkomiseksi hiutaleiksi. Tätä menetelmää ja laitetta on nyt käytetty useita vuosia, mutta siihen liittyi monimutkaisia kuumennus- ja jäähdytyselinten järjestelyjä roottorin ja sen lähistön ympärillä. Edelleen tuote-5 tut lasihiutaleet ovat usein kooltaan ja paksuudeltaan erilaisia.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomais-10 ta se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 8.

Keksinnön mukaisesti laitteeseen kuuluu pari toisistaan erillään olevaa olennaisesti yhdensuuntaista 15 levyä järjestettynä kupin ympärille siten, että kupista keskipakoisvoiman vaikutuksesta poistuva materiaali kulkee läpi levyjen väliin määrittyvän solan levyjen ollessa asennettu tyhjiökammion sisään, joka on järjestetty siten, että levyjen väliseen solaan aikaansaadaan 20 tyhjiö ilman vetämiseksi kammion ulkopuolelta levyjen väliin säteittäisessä suunnassa sulan materiaalin estämiseksi koskettamasta levyn sivuja ja materiaalin jäähdyttämiseksi kunnes se saavuttaa kiinteän tilan vetäen materiaalia säteittäisessä suunnassa pitäen siten mate-25 riaalin litteän kalvon muodossa ja rikkoen sen pieniksi hiutaleiksi.

Näin sulaa materiaalia, joka syötetään levyn väliin, estetään rullautumiselta tai poimuuntumiselta.

Edullisesti levyt ovat kahden rengasmaisen 30 levyn muodossa kupin ollessa asennettu siten, että sen reuna sijaitsee levyjen välissä.

Edullisesti tyhjiökammio on ulostulonsa kautta yhdistetty syklonisaostimeen/erottimeen ja tyhjiöpump-puun.

35 Kupin pyörimisnopeuden sopivalla valinnalla kahden levyn väliseltä etäisyydeltä ja ilmavirran valinnalla tyhjiökammion läpi voidaan säätää tuotettavien 3 84593 materiaalihiutaleiden kokoa ja paksuutta.

Edullisesti kupilla on kartiomaiset sivut siten, että sen yläreuna avautuu ulospäin niin että keskipakoisvoima auttaa sulan materiaalin kulkua kupin 5 sivuja ylös.

Laitetta voidaan käyttää hiutaleiden tuottamiseksi useista erilaisista materiaaleista, jotka voidaan sulattaa. Tyypillisesti tämä materiaali on lasia mutta laitetta voidaan yhtäläisesti käyttää materiaaleilla, 10 kuten basaltilla, keraameilla kuten aluminiumoksidilla, grafiitilla ja metalleilla, kuten lyijyllä.

Kutakin eri materiaalia varten eri parametrit pyörimisnopeudelle, kupin lämpötilalle tai sulamateriaa-lin tilavuudelle tai sulamateriaalisolalle levyjen 15 välissä ja levyjen väliselle ilmavirralle, ovat erilaiset. Siksi pidetään edullisena, että laitteeseen kuuluu elimet niin monen kuin mahdollista näistä parametreistä muuttamiseksi.

Sen vuoksi on edullista, että kuppi on yhdis-20 tetty nopeussäätöiseen sähkömoottoriin, joka sallii pyörimisnopeuden muuttamisen helposti.

Edullisesti ainakin toinen levyistä on asennettu siten, että sitä voidaan liikuttaa kohti ja poispäin suhteessa toiseen levyyn. Ilmeisesti levyjen väli-25 sen etäisyyden muuttamisella on myös vaikutusta niiden välisen ilmavirran nopeuteen.

Ilmavirran nopeutta voidaan myös muuttaa muuttamalla tyhjiöimua, joka aikaansaadaan syklonin tyh-jiökammioon.

30 Tuotettuja hiutaleita voidaan myös käsitellä päällystämällä sopivilla liima-aineilla tai muilla kemikaaleilla suihkuttamalla adheesion joudutinta tai kemikaalia joko kun materiaali poistuu kupista tai kun se poistuu levyjen välisestä solasta.

35 On huomattava, että levyjen halkaisijalla on myös vaikutusta tuotettavaan hiutalekokoon ja -paksuuteen ja tämä täytyy myös huolellisesti valita.

4 84593 Säätöparametreja voidaan muuttaa laajoissa rajoissa ja kaikilla on keskinäinen suhde toisiinsa. Käytettävä materiaali valitaan. Selityksen taitavalle lukijalle ilmenee helposti, kuinka muuttaa parametreja 5 tarvittavan kokoisten ja paksuisten hiutaleiden tuottamiseksi .

Kun parametrit tietylle materiaalityypille ja hiutalekoolle on vakiinnutettu, laite tuottaa tätä materiaalia jatkuvasti hyvin pienten dimensionaalisten 10 rajojen puitteissa.

Keksinnön mukaiseen menetelmään kuuluu, että sulan materiaalin virta syötetään alaspäin pyörivään kuppiin; annetaan materiaalin kulkea kupin reunan yli tullakseen pakotetuksi kuppia ympäröivän levyparin 15 välissä olevaan solaan säteittäisessä suunnassa ja levyjen välissä kulkevan ilmavirran vaikuttamana materiaalivirran vetämiseksi säteittäisessä suunnassa sen pitämiseksi litteänä ja myös sen vetämiseksi hiutaleiden muodostamiseksi, jotka syötetään tyhjiökammiosta 20 kokoamispisteeseen.

Menetelmää ja laitetta materiaalihiutaleiden muodostamiseksi kuumennetusta sulan materiaalin virrasta kuvataan seuraavassa esimerkin avulla viitaten oheiseen piirustukseen, joka on kaaviollinen leikkaus laitteesta. 25 Laitteeseen 1 materiaalihiutaleiden muodostami seksi kuumennetusta sulan materiaalin virrasta kuuluu nopeussäätöinen sähkömoottori 3, joka on asennettu pystysuoraan, ja johon on asennettu kartiomainen kuppi 5.

30 Kupin reuna 7 sijaitsee kahden rengasmaisen levyn 9, 11 välissä, joista ylimmäinen levy 9 on säädettävä. Kaksi levyä 9, 11 on asennettu syklonityhjiökammi-on 13 sisään, joka on yhdistetty ulostuloyhteen 15 kautta syklonisaostimeen, erottimeen ja tyhjiöpumppuun 35 (ei esitetty).

Toiminnan menetelmä on seuraava. Kuppi 5 pyörii nopeudella ja virran 17, joka on tässä tapauksessa 5 84593 lasia, annetaan tulla ylhäältä. Keskipakoisvoima jakaa lasin tasaisesti kupissa ja työntää lasin ulospäin kupin reunan 7 yli.

Syklonityhjiökammioon 13 saatetaan tyhjiö 5 ulostuloyhteen 15 kautta. Ilma saapuu tähän kammioon solan 19 kautta rengasmaisten erotuslevyjen 9 ja 11 välistä kohdasta 21 alalevyllä il ja vastaavasta paikasta ylälevyllä 9.

Saapuvalla ilmalla on kaksitahoinen vaikutus 10 prosessiin. Ilma jäähdyttää nopeasti linkokuppia 3 ja kupista 3 poistuvaa lasia reunalla 7.

Linkokupista 3 kohdassa 7 poistuva lasi on solan sisällä ja ilmavirta estää lasia koskettamasta rengasmaisten 9 ja 11 sivuja.

15 Ilmavirta jatkaa lasin jäähdyttämistä kunnes se saavuttaa kiinteän tilan ja lasin kitkan vaikutuksesta jatkaa vetämistä säteittäisessä suunnassa estäen siten lasia rullautumasta tai rypistymistä pitäen lasin tasaisena ja rikkoen sen pieniksi hiutaleiksi.

20 Hiutaleet kerääntyvät syklonityhjiökammioon 13 ja poistetaan yhteen 15 kautta saostussykloniin ja suodatinosastoon (ei esitetty).

Hiutaleen kokoa (vapaasti kuvattu hiutaleen halkaisijana) ja paksuutta voidaan muuttaa huomattavalla 25 alueella säätämällä lasin virtaa kuppiin 3, säätämällä kupin 3 pyörimisnopeutta, säätämällä rengasmaisten erotuslevyjen 9 ja 11 etäisyyttä ja muuttamalla tyh-jiövetoa tai nopeutta rengasmaisten erotuslevyjen välisen solan 19 läpi millä tahansa tietyllä raolla muutta-30 maila erotusyhteen 15 läpi menevän ilman määrää. Niinpä valkoimaa materiaaleja voidaan valmistaa tällä laitteistolla eri halkaisijoilla ja paksuuksilla ilman turvautumista lisälajittelu- , murskaus- tai jauhamistoimenpi-teisiin.

35 Valmistettu tuote otetaan valmistusvaiheiden kautta pakkaukseen tulematta alttiiksi laitteiston ulkopuoliselle ilmakehälle.

6 84593

Valmistettujen hiutaleiden käsittely päällystämällä sopivilla liima-aineilla tai muilla kemikaaleilla voidaan helposti tehdä ruiskuttamalla tällaista adheesio j oudutinta tai kemikaalia kohdassa 23 tai muussa 5 sopivassa paikassa, kuten kohdassa 21 ilmavirrassa.

Matalalämpötilaista lasivirtaa voidaan puristaa ilmavirralla solan 19 läpi huomattavalla voimalla vetäen sen äärimmäisen ohueksi myös alhaisessa lämpötilassa. Vaihtoehtoisesti solan 19 rakoa voidaan suurentaa ja 10 linkokupin 3 nopeutta lisätä eri parametrien antamiseksi hiutaleiden tuotantoon.

Koska muuttujat ovat laajat, esim. linkokuppiin 3 saapuvan sulan virran määrä, tuon materiaalin lämpötila, linkokupin 3 nopeus, linkokupin 3 halkaisija, solan 15 19 rako, kohtien 7 ja 23 välinen etäisyys, ja ilmavirta kohdassa 15, prosessi soveltuu monen kokoisten hiutaleiden valmistamiseen monista eri materiaaleista, joilla on vaihtelevat viskositeetit ja sulamispisteet.

Kun parametrit tiettyä materiaalityyppiä ja 20 hiutalekokoa varten on aikaansaatu, laite tuottaa tuota materiaalia jatkuvasti hyvin hienojen dimensiorajojen puitteissa.

Claims (9)

1. Laite materiaalihiutaleiden muodostamiseksi kuumennetusta sulan materiaalin virrasta/ johon laittee- 5 seen kuuluu elimet virran syöttämiseksi pyörivään kuppiin (5) kupin ollessa järjestetty siten, että kupissa oleva sula materiaali saatetaan virtaamaan kupin avoimen suun (7) yläreunan ylitse ja virtaamaan ulospäin säteit-täisesti keskipakoisvoiman vaikutuksesta, tunnet-10 t u siitä, että laitteeseen .kuuluu pari toisistaan erillään olevaa olennaisesti yhdensuuntaista levyä (9; 11) järjestettynä kupin (5) ympärille siten, että kupista keskipakoisvoiman vaikutuksesta poistuva materiaali kulkee läpi levyjen väliin määrittyvän solan (19) levy-15 jen ollessa asennettu tyhjiökammion (13) sisään, joka on järjestetty siten, että levyjen väliseen solaan aikaansaadaan tyhjiö ilman vetämiseksi kammion ulkopuolelta levyjen väliin säteittäisessä suunnassa sulan materiaalin estämiseksi koskettamasta levyn sivuja ja 20 materiaalin jäähdyttämiseksi kunnes se saavuttaa kiinteän tilan vetäen materiaalia säteittäisessä suunnassa pitäen siten materiaalin litteän kalvon muodossa ja rikkoen sen pieniksi hiutaleiksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n-25 n e t t u siitä, että tyhjiökammio (13) on syklonityh- jiökammio.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että levyt (9; 11) ovat kaksi rengasmaista levyä ja kuppi (5) on asennettu siten, että sen 30 reuna on kahden levyn välissä.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että tyhjiökammio (13) on ulostulonsa (15) kautta yhdistetty syklonisaostimeen/erottimeen ja tyhj iöpumppuun.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tun nettu siitä, että kupilla (5) on kartiomaiset sivut ja sen yläreuna (7) avautuu ulospäin. 8 84593

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kupin (5) pyöriminen aikaansaadaan nopeussäätöisella sähkömoottorilla (3).

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n-5 n e t t u siitä, että ainakin toinen levyistä (9; 11) on asennettu siten, että sitä voidaan liikuttaa kohti ja poispäin suhteessa toiseen levyyn.

7 84593

8. Menetelmä hiutaleiden muodostamiseksi, johon menetelmään kuuluu, että sulan materiaalin virta syöte- 10 tään alaspäin pyörivään kuppiin (5) ja annetaan materiaalin kulkea kupin reunan (7) yli, tunnettu siitä, että annetaan materiaalin kulkea kupin (5) reunan (7) yli siten, että se pakottuu kuppia ympäröivän levy-parin (9; 11) välissä olevaan solaan (19) materiaalin 15 liikeen ollessa säteittäisessä suunnassa ja levyjen välissä kulkevan ilmavirran vaikuttamana materiaalivirran vetämiseksi säteittäisessä suunnassa sen pitämiseksi tällä tavalla litteänä ja myös sen vetämiseksi siten, että kun materiaalin kiinteytyminen tapahtuu, materiaali 20 rikkoutuu hiutaleiksi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiutaleet käsitellään päällystämällä lisäaineella joko silloin kun materiaali poistuu kupista (5) tai kun se poistuu levyjen (9; 11) 25 välisestä solasta (19). 9 84593