HU223013B1 - Eljárás és berendezés ásványi rostlemez előállítására - Google Patents

Abstract

A folyamatos eljárás kötőanyaggal készült ásványszálas lemezelőállítására szolgál, 2 t-nél nagyobb vastagságú nemezből kialakítottvastagsággal, ahol először a nemezt mélységirányban összenyomjáklényegileg egyidejű hosszanti összenyomás nélkül egy első vastagságraés egy területegységenkénti w tömegre, ezután hosszanti iránybanösszenyomják a nemezt, miáltal a nemez egy második vastagságranyomódik össze, és létrejön egy hosszirányban összenyomott nemez. Ezta hosszirányban összenyomott nemezt továbbítják egy kezelőkemencéhez,ahol a nemezt ragasztással összekötik, és kialakítanak egy ragasztottásványszálas lemezt. A nemezt összeszorítják, a hosszanti összenyomásiművelettől a kezelőkemencéhez való haladása közben a vezetési pályárólvaló kitérés ellen. A találmány szerinti lemez előállítására szolgálóberendezés tartalmaz a nemezt egy kezelőkemencéhez (25) szállítókonvejort (40), egy, a nemezt vastagságirányban összenyomó fokozatot(17'), egy, a nemezt hosszirányban összenyomó egységet (19') avastagsági összenyomó fokozat (17') után, van továbbá a hosszantiirányban összenyomott nemezt hőkezeléssel összeragasztókezelőkemencéje (25), valamint a nemeznek a hosszanti összenyomóegység (19') és a kezelőkemence (25) között a vezetési pályáról valókitérését megakadályozó eszközei (40, 42). ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés ásványi rostlemez előállítására.

Különféle tökéletesítéseket javasoltak az utóbbi években ásványi rostlemezek előállítására. Lényeges fejlődés érhető el az ásványi rostlemezek tulajdonságai tekintetében például a szálak átrendezésével, újratájolásával a gyártási eljárás során, úgyhogy azok túlnyomórészt merőlegesen helyezkedjenek el a lemez nagy felületeire. Ennek eredményeként jelentősen megnövekszik a lemez síkjára merőleges irányú nyomószilárdság és húzószilárdság.

Különféle eljárások ismeretesek, melyeknél a szálakat átrendezik úgy, hogy a termék ráncos alakzatot nyer, de rendszerint javított megjelenést kapnak, amikor a végtermék gyakorlatilag ránc- és redőmentes. Különféle újítások történtek az eljárásoknál a szálak hosszanti összenyomásához, akár ráncos, akár lényegileg ránctalan termék kialakításánál. Az egyik ilyen eljárást a WO 92/10602 (ekvivalens: DE-A-1,635,620) számú szabadalmi leírás ismerteti. Ebből a leírásból és a csatolt rajzokból nyilvánvaló, hogy a hosszanti összenyomás mértéke elég kicsi (a példákban maximum 35%), és hogy ez társulhat a hosszanti összenyomás során fellépő enyhe vastagságnövekedéssel.

Több hosszanti összenyomást tartalmazó eljárás jelentős vastagsági összenyomási lépést is tartalmaz a hosszanti összenyomás után és a végső kezelés előtt. Például az EP 133,083 számú szabadalmi leírásnál a szövedéket jelentős hosszanti összenyomásnak vetik alá több fokozatban, és ezután vastagsági összenyomást végeznek a kezelőkemencébe való belépés előtt. Az eredményként kapott termék lényegileg izotróp szálelrendeződést mutat.

Más felismerések a hosszanti összenyomásnál, éspedig oly módon, hogy elkerüljék a ráncosodást, például az US 4,567,078 számú szabadalmi leírásban, valamint a WO 91/14816 és a WO 94/16164 nemzetközi közzétételszámú leírásban találhatók.

Kívánatos lenne olyan hosszanti összenyomási eljárás kifejlesztése, amelyik megakadályozza a kiindulási szövedék jelentős ráncosodását, és a tulajdonságok lényeges javulását eredményezné, összehasonlítva azokkal, amiket a jelenleg ismert hosszanti összenyomási eljárásokkal lehet elérni. Részletesebben, kívánatos lenne olyan ásványszálas lemezek készítése, melyek javított fizikai tulajdonságúak, éspedig jobb összenyomási és/vagy húzószilárdságúak, továbbá jobb szigetelési értékeket mutatnak. Különösen kívánatos volna ezen javított eredmények elérése csökkentett ráfordításokkal, mint a szálak mennyiségének csökkentése, valamint lehetőleg kevesebb ragasztóanyag felhasználása.

A találmány tárgya folyamatos eljárás kötőanyaggal készült ásványszálas lemez előállítására egy 2 t-nél nagyobb vastagságú nemezből kialakított t vastagsággal, olyan módon, hogy a nemezt először vastagságirányban összenyomjuk egy első vastagságra és egy területegységenkénti w tömegre, lényegileg egyidejű hosszirányú összenyomás nélkül, ezután hosszanti irányban összenyomjuk a nemezt egy második vastagságra, és ezt a hosszirányban összenyomott nemezt továbbítjuk egy kezelőkemencéhez, ahol a nemezt ragasztással összekötjük, és kialakítunk egy ragasztott ásványszálas lemezt. A találmány szerinti eljárással kialakított ragasztott ásványszálas lemez esetében az első vastagság 0,8 t—1,5 t közötti, előnyösen 0,9 t és 1,3 t közötti értékű, a második vastagság 11 és 1,31 közötti, előnyösen 11 és 1,11 közötti értékű, a hosszanti összenyomást folyamatosan, egy vagy több lépésben végezzük, a nemez ráncolása nélkül, és a hosszirányban összenyomott nemez felületegységenkénti tömege 2 w-10 w közötti, és a nemeznek a vezetési pályáról való kitérését a hosszanti összenyomási művelettől a kezelőkemencéhez való szállítása közben megelőzzük.

A találmány szerinti eljárásban a hosszanti összenyomáskor a nemezt egy első konvejorpárral betápláljuk egy második konvejorpárba, amelyet alacsonyabb sebességgel hajtunk, mint az első konvejorpárt, és mindkét konvejorpár két egymás felett elrendezett görgőcsoportot tartalmaz, legalább két távtartó görgővel ellátva. A nemeznek a kívánt vezetési pályáról való kitérését a hosszanti összenyomási művelettől a kezelőkemencéhez való szállítás közben egy szíjból, görgőkből vagy más vezetődarabokból álló összenyomó eszközzel előzzük meg.

A nemezt - amelyet szintetikus üvegszerű szálakból, előnyösen kőgyapotból alakítunk ki, amely kezeletlen kötőanyagot tartalmaz, majd ezt a kötőanyagot a kezelőkemencében hőkezeljük - a hosszanti összenyomás után hosszirányban megnyújtjuk. Ezt követően a hosszirányban összenyomott nemezt a kezelőkemence előtt a fő felületével párhuzamosan két vagy több alapszövedékké osztjuk fel, és mindegyik alapszövedéket összenyomjuk a kezelőkemence felé történő haladása közben a vezetési pályáról való kitérés ellen, és legalább az egyik alapszövedéket vastagsági és/vagy hosszirányban összenyomjuk, majd az alapszövedékeket, ahol az érintkeztetési felületeket az egyesítés előtt ragasztóanyaggal látjuk el, a kezelőkemencénél egyesítjük, és az egyesített szövedékeket a kezelőkemence előtt hosszirányban összenyomjuk és összeragasztjuk.

A találmány tárgyát képezi még az eljárás ragasztással összekötött ásványszálas lemez folyamatos előállítására, amelynek során a szálbundát vastagsági irányban előnyomjuk a végtermék vastagságának 1-3-szoros vastagságáig, majd hosszanti irányban összenyomjuk legalább két, eltérő sebességgel hajtott konvejorpár segítségével, miáltal hosszirányban összenyomott nemezt kapunk, ezt követően ragasztással összekötjük egy kezelőkemencében, így ragasztott ásványszálas lemezt kapunk. Az eljárás során a hosszanti összenyomási fokozatban és a kezelőkemence előtt a nemez vastagsága a végtermék vastagságának 0,9-1,3-szerese, lényegileg olyan vastagságú, mint a végtermék névleges vastagsága, a hosszirányú összenyomást lényegileg vastagsági összenyomás nélkül végezzük az eredeti hosszúság 0,5-0,1-szeresének megfelelő hosszra, egy folyamatos összenyomó zónában, és a nemezt a hosszanti összenyomó egység és a kezelőkemence közötti haladása közben lenyomjuk, a vezetési pályáról való kitérés megakadályozása céljából.

HU 223 013 Bl

Az eljárás során a hosszanti irányban előnyomott nemezt a kezelőkemencéhez való szállítás előtt egy szétválasztóegységbe továbbítjuk, melynek segítségével szétválasztjuk a nemezt két vagy több alapszövedékre, majd legalább egy alapszövedéket vastagsági irányban összenyomunk, ezt követően egyesítjük az alapszövedékeket, az összevezetett kombinált szövedékeket a ragasztás előtt hosszanti irányban összenyomjuk, az érintkezési felületeket az összevezetésük előtt ragasztóanyaggal látjuk el és eljuttatjuk a kezelőkemencéhez, amelyben elvégezzük a nemez ragasztását. Az összenyomó egység és a kezelőkemence között elhelyezett összenyomó eszközökkel megakadályozzuk a húzott alapszövedékek kitérését a vezetési pályáról.

A találmány oltalmi körébe tartozik továbbá a berendezés ásványi szálakból kötőanyaggal készült lemez folyamatos gyártásához ásványiszál-nemezből. A berendezés egy kezelőkemencéhez szállító konvejort, egy a nemezt vastagságirányban összenyomó fokozatot, a vastagsági összenyomó fokozat után egy a nemezt hosszirányban összenyomó egységet tartalmaz, van továbbá a hosszanti irányban összenyomott nemezt hőkezeléssel összeragasztó kezelőkemencéje, valamint vannak a nemeznek a hosszanti összenyomó egység és a kezelőkemence között a vezetési pályáról való kitérését megakadályozó eszközei. A találmány szerinti berendezés legalább két görgős konvejorpárt tartalmaz egymást követően a szállítás irányában elhelyezve, ahol mindegyik görgős konvejorpár két egymás felett elrendezett görgőcsoportot tartalmaz, mindegyikben legalább két görgővel, amely görgőcsoportok meghatározzák a nemez szállítási pályáját, továbbá a berendezés tartalmaz mindegyik görgőt lényegileg azonos kerületi sebességgel hajtó eszközt, valamint egy, az egyes görgőcsoport görgőinek kerületi sebességét a többi görgőcsoport sebességétől függetlenül szabályozó eszközt, és van eszköz a konvejorok egymás feletti görgőcsoportjai közötti távközt a többi konvejor görgőinek távközétől függetlenül beállítására.

A találmány szerinti berendezésben legalább az egyik görgős konvejorpár rendelkezik az egymás feletti görgőcsoportok egymáshoz képesti lejtését létrehozó eszközzel a szállítási irányban keskenyedő nemez előállításához. A görgőátmérő és a görgők közötti szállításirányú távköz a nemez vezetési pályáról való kitérését vagy ráncosodását lényegileg megakadályozóan van megválasztva. A görgők átmérője kisebb 18 cm-nél, és előnyösen 60-160 mm között, még előnyösebben 80 és 120 mm között van. Legalább az első konvejorpár rendelkezik az ezen a konvejoron átvezető szállítási pályának a helyzetét a következő konvejorpáron vagy konvejorokon átvezető szállítási pályának helyzetéhez beállító eszközzel. A konvejorpárok vízszintesen vannak elhelyezve. A találmány szerinti berendezésben a nemezt két vagy több alapszövedékre szétválasztó eszköz van elhelyezve a görgős konvejorpárok és a kezelőkemence között, továbbá legalább egy összenyomó fokozata van legalább egyik alapszövedék vastagsági és/vagy hosszirányú összenyomásához, végül konvejorok vannak az összenyomott nemeznek és az alapszövedéknek a kezelőkemencéig vezető pályán tartásához, a vastagságirányú deformálódás, vagy a vezetési pályáról való kitérés megakadályozására. A szétválasztóegység és legalább a konvejor magasságilag állíthatóan van kialakítva egyrétegű vagy többrétegű termékek előállításához. A berendezésnek kiadagolókészülékei vannak a ragasztószer kimért eljuttatására az alapszövedékek érintkezési felületeihez.

A találmány szerinti berendezésnek a nemez szétválasztóegységhez való szállítására egy szállítóeszköze van, és a nemeznek két vagy több alapszövedékre való szétválasztására szolgáló szétválasztóegység legalább egy alapszövedék vastagságirányban való összenyomására van kialakítva, és a berendezésben egy második szállítóeszköz van az alapszövedékek ezt követő összenyomására és a kezelőkemencéhez való szállítására, ahol a nemezt összeragasztjuk. Az első szállítóeszköz hosszirányú összenyomó eszközt és legalább két konvejorpárt tartalmaz a szállítás irányának megfelelően elhelyezve, és eszközök vannak a húzott alapszövedékek vezetési pályáról való kitérésének megelőzésére az összenyomó egység és a kezelőkemence között.

A berendezés tartalmaz egy készüléket is az alapszövedékeknek a ragasztóanyaggal való ellátására, mielőtt azokat egyesítenénk. A berendezésben legalább a szétválasztóegység és az utána következő leszorítókonvejor egy többrétegesítő egység terében függőlegesen beállíthatóan van kialakítva. A lényegileg ráncosított termék előállítását megelőzendő egy konvejorpár egymás feletti konvejorainak távköze a következő konvejorpár konvejorainak távközére vonatkoztatva annak 0,5-0,1szeresére beállíthatóan van kialakítva, továbbá a két konvejorpár által meghatározott szállítópálya lényegileg egy vonalban van kialakítva.

Mivel az összenyomott nemez területegységenkénti tömege 2 w és 10 w között van, ez egyenértékű azzal, mintha azt mondanánk, hogy a hosszanti összenyomás következtében a szövedék az eredeti hosszához képest 0,5- és 0,1-szeresre változott.

Mivel a nemez jelentős nagyságú hosszanti nyomás alatt van, ezért hajlamos arra, hogy elhajoljon a konvejortól, amely szállítja, ezért megfelelő eszközt kell alkalmazni, ami visszatartja a nemezt ezen elhajlással (azaz a hordozótól való elhajlással) szemben, szállítás közben a hosszanti összenyomó egység és a ragasztómegkötő állomás között. Ez a visszatartó eszköz lehet egy szíj, egy görgő vagy más vezetőeszköz, amely megfelelően kényszeríti a hosszantilag összenyomott nemezt a kívánt hosszanti pályára, és megakadályozza, hogy a nemez jelentősen eltérjen ettől a pályától.

Meglepő módon azt találtuk, hogy jelentősen jobb tulajdonságú termékek állíthatók elő így, összehasonlítva az ismert technikával elérhetővel. Az ismert termékekkel szemben a találmány szerinti új terméket az igen homogén sűrűsége különbözteti meg. A szálak egyenletesen nemezelődnek, és nem észlelhető előnyben részesített szálirányítottság (12. ábra). Egy felnagyított skálán azt találtuk, hogy a véletlenszerűen irányított szálak részben egy ráncos, redős elrendezési képet mutatnak.

HU 223 013 Bl

Összehasonlítva a hagyományos eljárásokkal, jelentős ráfordítási megtakarítások érhetők el a találmány szerinti eljárással. Pontosabban, a speciális fizikai értékek eléréséhez 15-25%-kal kevesebb szálmennyiség szükséges. A találmány szerinti eljárással előállított termékek ezért jelentősen könnyebbek, mint a hagyományos, azonos fizikai tulajdonságokkal rendelkező termékek. Mivel a gyártási költségek lényegileg a felhasznált szálak mennyiségére vonatkoznak, így jelentős költségmegtakarítás is elérhető a találmány szerinti eljárással.

Az előnyomó fokozatban a viszonylag laza nemezt előnyomjuk egy „w” (kg/m²) értékű fajtömegre, majd tovább nyomjuk, préseljük a végső tömegre a hosszanti összenyomó egységben, amelyet optimalizáló egységként is említhetünk. A várakozással ellentétben a már előnyomott nemez rendkívül erős összenyomása az előnyomott nemez tömegének 2-10-szeresére, előnyösen a 2-6-szorosára a gyakorlatban nem eredményezte a nemez felületének ráncosodását.

A nemez vagy filc tömeg/területegységének többszörözése a nemez megfelelő hosszanti összenyomása útján érhető el, a felső és alsó konvejorok lényegileg egyenlő távközével, például a végtermék névleges vastagságával összhangban.

Jóllehet a nemez hosszanti összenyomása egy sor fokozatban érhető el, a nemez hosszanti összenyomását előnyösen egyetlen fokozatban végezzük, ahol a hosszirányban összenyomott nemez területegységenkénti tömege az előnyomott nemezének 2-6-szorosa, előnyösen 2,5-4-szerese. A végtermék nagy nyomószilárdsággal rendelkezik, és jó a szigetelési értéke.

Előnyösen a hosszanti összenyomást azáltal hozzuk létre, hogy a nemezt egy első konvejorral bejuttatjuk egy második konvejorhoz, ez a második konvejor alacsonyabb sebességgel van hajtva, mint az első konvejor. A konvejorok állhatnak szíjakból, görgőkből vagy láncokból. Előnyös azonban a görgős konvejorok használata, mivel az ezekkel elérhető erős mikrosűrűség rendkívül homogén. A görgők átmérője és a görgők közötti távolság szállításirányban, vagy a konvejorok közötti távolság előnyösen olyan, hogy gyakorlatilag lehetetlenné teszi a nemez kitérését vagy ráncosodását. Előnyösen a szomszédos görgők közötti távolság 1 mm és 50 mm között, előnyösebben 2 és 30 mm között, legelőnyösebben pedig 20 mm alatt van. A megengedhető görgőtávolság lényegileg a nemez sűrűségétől, az összenyomó egységben történt hosszanti összenyomás fokától és a gyártandó lemez vastagságától függ. Jóllehet a görgőket egyedileg hajthatjuk, egy előnyös kiviteli alaknál ezek csoportokba vannak összevonva, melyeknek mindegyike több görgőből áll.

A találmány szerinti eljárással lehetséges olyan termékek előállítása, melyeknek sűrűsége 40 és 200 kg/m³ között van. Egy különösen előnyös változatnál a nemezt a hosszanti összenyomás után hosszirányban megnyújtjuk. Ebből a célból a nemezt először túlnyomjuk, például 20-40%-os mértékig, a végtermék megkívánt sűrűségére vonatkozóan, majd csökkentjük az összenyomást, azaz dekomprimálást végzünk. Ez segít elkerülni a nemezszövedék nemkívánatos ráncosodását. Ugyancsak javítható az erős mikrosűrűség. A nyújtással végzett dekomprimálás különösen fontos a nagy sűrűségű termékek esetében, például olyan termékeknél, melyeknek sűrűsége nagyobb 140 kg/m³-nél. Az összenyomási - komprimálási — és a dekomprimálási művelet ismételhető is.

A nemez lehet üveggyapot szálakból, kőgyapot szálakból vagy más szintetikus szálakból. Előnyösen azonban a nemez lényegileg kőgyapot szálakból vagy más szintetikus üveges szálakból áll, és kezeletlen kötőanyagot tartalmaz. A tömegre vonatkoztatott kötőanyagmennyiség gyakran 0,7 és 7% között, általában 1% és 4% között van. A kötőanyag előnyösen kezelőkemencében hőkezelhető. A nemez kötését azonban létrehozhatjuk összetűzéssel vagy nemezeléssel is, a ragasztóanyag hőkezeléses kötése helyett, vagy azon túlmenően.

Előnyösen ásványszálakat használunk, éspedig 0,3 mm és 50 mm közötti, előnyösen 0,5 mm és 15 mm közötti átlagos szálhosszal, valamint 1 pm és 12 pm közötti, előnyösen 3 pm és 8 pm közötti vastagsággal. Használhatunk azonban 1 mm és 10 mm közötti, előnyösen 2 mm és 6 mm közötti átlagos szálhosszúságú és 2 pm-10 pm közötti, előnyösen 3 pm-6 vagy 7 pm közötti átlagos vastagságú ásványi szálakat is. A kőzetgyapot szálak átlagos hossza, ami rendszerint kisebb, mint az üvegszálaké, rendszerint 2 mm-4 mm között, átlagos átmérője pedig 3 pm-4 pm között van.

Előnyösen a nemeznek a konvejorra történő lerakása során a túlnyomó szálelrendeződés megváltozik, vagy részben kiegyenlítődik. Ezt például egy fordítóelem alkalmazásával érhetjük el, amely a szállítás irányával szöget bezáró lengőmozgást végez, vagy egy levegőfüggöny segítségével. A nemez sűrűségeloszlása ilyen módon javítható, tökéletesíthető és megváltoztatható a szálirányítottság, ami a végtermék mechanikai tulajdonságaira kedvező hatással van. Előnyösen a primer nemezt rétegesen helyezzük a gyűjtőszalagra egy lengőszalag segítségével, amely a szállítás irányával szöget bezáró lengést végez. így előnyösen a primer nemez átlapolással, keresztlapolással alakul ki. Ezen a módon a gyűjtőszalagra lerakott szálak részben újrarendeződnek, és a nemez homogenitása (keresztirányú eloszlása) javítható.

Előnyösen 2 és 60 közötti, előnyösebben 2 és 40-50 közötti számú réteg rakható le egymásra. Ilyen körülmények között elérhető a szálak bizonyos átrendeződése.

A nemez például elhajlítható a szállítás irányára keresztben, egyidejűleg pedig összenyomás, előnyösen hosszanti összenyomás alkalmazható.

Egy különösen kedvező változatnál a vastagsági és hosszirányban összenyomott nemezt két vagy több alapszövedékre választjuk szét, éspedig a felületével párhuzamosan, miközben a vastagságirányú deformálódás megakadályozására az alapszövedékeket a szétválasztással átellenes felületeiken alátámasztjuk. Az alapszövedékek legalább egyikét összenyomjuk vastagsági és/vagy hosszanti irányban, majd az alapszövedékeket újból egyesítjük és ezt követően összeragasztjuk. Ezzel az eljárással sokrétegű termékek állíthatók elő.

HU 223 013 Bl

Jóllehet az alapszövedékek adhézióját a kötőanyag hőkezelésével normál esetben kielégítővé tehetjük, az alapszövedékek érintkezési felületeit bepermetezhetjük, vagy átitathatjuk a ragasztóanyaggal, azok egyesítését megelőzően. Alapjában az egyesített szövedékeket összetartjuk, megfelelő eszközökkel újból összenyomhatjuk vastagságirányban. Előnyösen azonban a szövedékeket hosszirányban nyomjuk össze a ragasztás előtt. A hosszirányú összenyomást 1,1:1 és maximum 2:1 arányban végezzük. Az érintkezési felületek méretét megnövelhetjük egy utolsó hosszanti összenyomással, úgyhogy az alapszövedékek összekötődése javítható.

Jóllehet a találmány szerinti berendezés egyedileg hajtott görgőkkel rendelkezhet, előnyösen legalább két görgőcsoportot tartalmaz, két vagy több görgővel. Legalább 2-8, előnyösen 4-6 görgő van alkalmazva az összenyomó egységben, a nemez összenyomása érdekében. Az összenyomott nemez így előnyösen redős szálstruktúrát kaphat. További előnyös kiviteli alakokat a rajzok kapcsán ismerhetünk meg.

Előnyös, ha a hosszanti irányban összenyomott nemezt két vagy több alapszövedékre választjuk szét, majd mielőtt újból egyesítenénk az alapszövedékeket, legalább az egyiket hosszirányban összenyomjuk.

Az irodalomban ismeretes a szövedék vastagságirányban való széthasítása alapszövedékekre, ezek egyikének tömörítése, majd újbóli egyesítésük és hőkezelésük. Ilyen eljárást ismertetnek például a WO/9416162, CA-A-1057183, a WO 88/ 00265 és az EP-A-277,500 számú szabadalmi leírások. Az ismert eljárásoknak azonban különféle hátrányaik vannak. így például az alsó szövedék gyakran csak előnyomott, úgyhogy a végtermék viszonylag kis nyomószilárdságú lesz. Jóllehet a merőleges nyomószilárdság a nemez ráncosításával javítható, ez azonban rontja a hajlítószilárdságot. Az említett eljárásoknak hátránya az is, hogy az alsó réteg csak enyhe tömörítésen megy keresztül, és lényegileg nem történik meg a szálak újrarendeződése, kivéve a lehetséges ráncosodást.

A találmányt a továbbiakban a találmány szerinti berendezés példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben a csatolt rajzok segítségével, amelyeknél :

az 1. ábra vastagságbeli összenyomással készült ásványgyapotterméket mutat perspektivikusan, amelynél a szálak elhelyezkedése lényegileg párhuzamos a felülettel;

a 2. ábrán redőzött, gyűréses termék látható perspektivikusan, amelynél a szálak többsége a felületre merőlegesen helyezkedik el;

a 3. ábránk perspektivikusan mutat be egy kétrétegű terméket, ahol a felső réteg megnövelt sűrűségű;

a 4. ábrán egy gyakorlatilag homogén sűrűségű termék perspektivikus képe látható, rendezetlen szálirányítottsággal;

az 5. ábra olyan termék perspektivikus képe, amelynél egy rendezetlen szálirányítottságú réteg egy megnövelt sűrűségű réteggel van kombinálva;

a 6a., 6b. ábra egyrétegű ásványiszál-lemez előállítására szolgáló berendezést mutat leegyszerűsített nézetben, éspedig a 6a. ábrán folyamatos eljárással és folyamatos préselési zónával, míg a 6b. ábrán egyetlen fokozattal dolgozó berendezés látható;

7a., 7b. ábra egyrétegű, vagy több, különböző sűrűségű rétegből álló ásványiszál-lemez folyamatos gyártására szolgáló berendezés elvi vázlatát mutatja, éspedig a 7a. ábrán folyamatos eljárással és folyamatos préselési zónával, míg a 7b. ábrán egyetlen fokozattal dolgozó berendezés esetében;

a 8. ábra részletes elölnézetben szemlélteti az összenyomó, préselőegységet;

a 9. ábra a 8. ábrán látott egységet oldalnézetben mutatja be;

a 10. ábrán a 8. ábra szerinti összenyomó egység felülnézete látható;

a lla., 11b., 11c. ábra törési zónákat szemléltet, éspedig a 1 la. ábra egy lényegileg párhuzamos szálelrendezésű lemeznél, a 11b. és 11c. ábra pedig a találmány szerinti eljárással készült kőgyapot lemezeknél, mindhárom ábrán a lemezsíkra merőlegesen végzett széthúzás után;

a 12. ábránkon kétrétegű lemez perspektivikus metszetét láthatjuk, nagyított léptékben; végül a 13a-13e. ábrákon a szállítás irányában egymás után négy szállítószalagpár különféle elhelyezkedési lehetőségét láthatjuk.

Rátérve az 1-5. ábrákra, ezek a lágy, szigetelő rostlemezekben gyakran előforduló szálelrendeződéseket szemléltetik. A felülettel párhuzamosan elhelyezkedő szálakból álló lemezek (1. ábra) viszonylag gyenge mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezen hátrány ellensúlyozására a szálakat gyakran kötőanyaggal erősítik meg és növelik a sűrűséget.

Az olyan termékek, melyeknél a szálak a felületre merőlegesen helyezkednek el, úgy állíthatók elő, hogy az 1. ábrán látható lemezt csíkokra vágják, a csíkokat 90°-kal elfordítják, majd kötegelik. A gyártásnak ez a módja komplex, azaz összetett és ennek következtében gazdaságtalan. Egy másfajta gyártásmódnál a bundát redőzik (redőzéses eljárás, 2. ábra). Az ilyen termékek lényegesen jobb nyomó- és húzószilárdságúak a lemez síkjára merőlegesen, mint az 1. ábra szerinti lemezek. A redőzött vagy gyűrt szálakból álló lemezek hajlíthatok, és ezért jól használhatók csövek szigeteléséhez vagy hajlított felületek béleléséhez. Másrészről viszont hátrányos, hogy ezek a termékek hajlamosak a redők mentén való hosszanti törésre, és átütési szilárdságuk egyenetlen. Másik hátrány az ismert ilyen termékeknél az, hogy viszonylag jelentős eltérések vannak a lemezen belül a sűrűség tekintetében.

HU 223 013 Bl

A 3. ábrán kétrétegű terméket mutatunk be, ahol a felső réteg megnövelt sűrűségű. Az ilyen termékek alkalmasak olyan felhasználáshoz, ahol nagyfokú követelmény a rálépéssel szembeni szilárdság és a fokozott kopásállóság. A felső réteg megnövelt sűrűségének eredményeként csökkenthető az átlagos sűrűség.

A 4. ábrán lényegileg izotróp szálelrendezésű terméket mutatunk be, gyakorlatilag rendezetlen szálirányokkal. Az ilyen termékek kiváló mechanikai tulajdonságúak, így nagy a nyomó-, taposó- és átütési szilárdságuk, továbbá nagy húzószilárdsággal rendelkeznek a lemezsíkra merőleges irányban. Nem törnek, a hővezetésük pedig lényegileg azonos az 1. ábrán látott termékekével. Általában ezek a termékek könnyebbek, mint a velük összehasonlítható termékek, melyek lényegileg párhuzamos szálelrendezésűek, hasonló vagy javított mechanikai tulajdonságokkal.

Az 5. ábrán olyan termék látható, amelynél a felső réteg megnövelt sűrűségének, valamint a 4. ábra szerinti szálelrendezésnek előnyei vannak kombinálva. A jelen találmány elsősorban arra irányul, hogy tovább tökéletesítsük a 4. és 5. ábrán bemutatott termékek tulajdonságait.

A 6a. és 6b. ábrán bemutatott 11’ berendezés, amely a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgál, alapvetően az „F” szállítási irányban nézve 17’ előnyomó fokozatot, ezzel szomszédos javító vagy 19’ összenyomó egységet tartalmaz, amely két 30 és 32 konvejorpárral rendelkezik a nemez összenyomásához, valamint egy 40 szállítószalagot és egy 42 leszorítószalagot tartalmaz, vannak továbbá 63, 65 adagológörgők az összenyomott nemeznek egy 25 kezelőkemencéhez való szállítására. Végül 67 és 67’ szállítószalag van alkalmazva a 25 kezelőkemencében, az összenyomott nemeznek a 25 kezelőkemencén való átszállításához és a nemez átellenes nagy felületének tartására, a kötőanyag kezelése során.

A 17’ előnyomó fokozat egy alsó 27 szállítószalagból és egy 29 nyomószalagból áll. A 17’ előnyomó fokozattal a primer nemezt, amit előnyösen rétegesen rakunk le a 15 gyűjtőszalagra, előnyomjuk olyan mértékig, hogy a 20 nemez bevezethető legyen a 19’ összenyomó egységbe. Ebből a célból a 29 nyomószalagot magassági irányban állítani lehet.

A 19’ összenyomó egység 30 és 32 konvejorpárja 30’ és 30” felső görgőcsoportból, valamint alsó 32’ és 32” görgőcsoportból áll, melyek mindegyike hat-hat 39 görgőt tartalmaz. A felső és alsó 30’, 30”; 32’, 32” görgőcsoport mindegyike külön hajtással van ellátva (ezeket nem tüntettük fel), úgyhogy a konvejorok különböző sebességgel hajthatók. A felső 30’ és 32’ görgőcsoport magasságilag is állítható, úgyhogy all’ berendezés különféle vastagságú termékek gyártásához alkalmazható. A felső és alsó 30’, 30”; 32’, 32” görgőcsoport előnyösen egyforma.

A találmány szerinti eljárás megvalósításakor a nemezt előnyomjuk a 17’ előnyomó fokozatban, éspedig körülbelül a végtermék névleges vastagságára, majd hosszanti irányban összenyomjuk egy konvejortérközzel, ami körülbelül a késztermék névleges vastagságának felel meg. Ilyen körülmények között a 30 konvejorpárt egy első sebességgel, míg a 32 konvejorpárt egy második sebességgel hajtjuk, ami rendszerint nem nagyobb, mint az első sebesség fele, így ez a 20 nemez megfelelő hosszanti irányú összenyomását eredményezi. Elvileg egy másik konvejort is alkalmazni lehet annak érdekében, hogy a nemezt kissé kinyújtsuk a hosszirányú összenyomás után. Ez az utóbbi műveleti lépés megakadályozza az erősen összenyomott nemez gyűrődését vagy felfelé való kihajlását a 25 kezelőkemencébe való továbbításakor.

A 19 összenyomó egységet egy 40 szállítószalag és egy 42 leszorítószalag követi annak érdekében, hogy visszatartsa az összenyomott 20 nemezt a kitéréssel (kihajlással) szemben, azaz hogy ne púposodjon fel a 40 szállítószalagról. A 42 leszorítószalag egy elcsavarodásmentes, viszonylag nehéz szíj, amely a szállított nemezszövedéken helyezkedik el. A szíjat súlyok alkalmazásával terhelhetjük. A 25 kezelőkemence előtt 63 és 65 adagológörgők vannak alkalmazva, melyek előnyösen hűthetők. Az is előnyös, ha a felső és alsó görgőcsoportok közötti távolságot be lehet állítani, körülbelül a végtermék névleges vastagságára. Ez azért előnyös, mivel ha a szálirányítottságot egyszer beállítottuk a 19 összenyomó egységben, az többé nem fog megváltozni.

A 7a., 7b. ábrán bemutatott 11 berendezés alapvetően abban tér el a 6a. és 6b. ábra szerinti 11 ’ berendezéstől, hogy a 19 összenyomó egység négy, egyenként négy görgővel rendelkező konvejorból áll. Alkalmazva van továbbá egy 21 többrétegesítő egység is, amely többrétegű lemezek gyártásánál alkalmazható és elvileg a 11’ berendezéssel együttesen is lehet használni. Egyszerűség kedvéért az itt következő leírásban ugyanazon hivatkozási jeleket alkalmaztuk a megegyező alkatrészekhez, mint all’ berendezés ismertetésénél.

A 7a. és 7b. ábrán látható 11 berendezés, amely ásványgyapot lemezek gyártására szolgál, alapvetően az „F” szállítási irányban egymás után elrendezett 13 lengőszalagot és 15 gyűjtőszalagot tartalmaz, egy (részletesebben nem ábrázolt) szálelőállító egység által készített szálak lerakásához és felvételéhez, továbbá van egy 17 előnyomó fokozata és egy 19 összenyomó egysége a 20 nemez vagy bunda kialakításához, optimális szálirányítottsággal és homogenitással. A 19 összenyomó egységet, amely optimálissá teszi az összenyomást, egy tetszés szerinti 21 többrétegesítő egység követi, amit többrétegű ásványiszál-lemezek előállításához lehet használni. A 21 többrétegesítő, azaz több réteget előállító egységet 23 továbbító szakasz követi, amely az összenyomott, komprimált nemezt tartja két átellenes széles felületén összefogva, és beadagolja egy ragasztóállomásra, azaz a 25 kezelőkemencébe.

Az előzőekben említett szálkészítő egység a szálak folyamatos előállítására szolgál valamely ismert eljárással, például kaszkádfonásos eljárással. Az így előállított szálakat, melyeket „primer, elsődleges nemez”-nek is nevezhetünk, beszórjuk egy kötőanyaggal - ami a rajzon nem látható -, és egy - ugyancsak nem feltüntetett konvejor útján továbbítjuk a 13 lengőszalaghoz. Ezen

HU 223 013 Bl utóbbi szalag a 15 gyűjtőszalag felett és előtt van elhelyezve, és a 15 gyűjtőszalag haladási irányára keresztirányú lengést végez. A lengőmozgás ettől eltérő tájoltságú, azaz a szállítás irányában történő lengés szintén lehetséges. Az ingaszerű lengőmozgás következtében a primer nemez átlapolt rétegekben rakódik le, mint ez a 7a. ábrán látható, az előrefelé haladó 15 gyűjtőszalagon, az utóbbi sebességétől, valamint az ingamozgás frekvenciájától függően. Más eszközök, például gázfúvókák alkalmazása is lehetséges a lehető legrendszertelenebb szálelhelyezkedés létrehozásához a 15 gyűjtőszalagon. A 15 gyűjtőszalag haladómozgása következtében a szálak irányítottsága túlnyomóan a szállítás irányára valamilyen szög alatti lesz. Az előzőekből láthatóan két, egymásra lerakott nemezréteg szálai lényegileg keresztező módon helyezkednek el.

A 17 előnyomó fokozat egy alsó 27 szállítószalagot és egy 29 nyomószalagot tartalmaz. Az utóbbi magassági irányban beállítható, így a 26 primer nemez különféle fokig előnyomható. A 17 előnyomó fokozat egyrészt előnyomást, másrészt bizonyos mértékű homogenizációt biztosít a viszonylag laza 20 nemeznek, mielőtt az bevezetésre kerülne a 19 összenyomó egységbe. A két és 29 szalag előnyösen független, különálló hajtással rendelkezik, úgyhogy eltérő kerületi sebességekkel működtethetők.

A bemutatott példaképpeni kiviteli alaknál az optimalizáló 19 összenyomó egység több 31, 33; 35 és 37 konvejorból vagy konvejorpárból áll. Mindegyik 31, 33; 35 és 37 konvejorpárhoz egy-egy alsó és egy-egy felső görgőcsoport tartozik, melyeknek mindegyike négy 39 görgőből áll. Az egyedi 3Γ, 31”; 33’, 33”; 35’, 35” és 37’, 37” görgőcsoportok közötti távolság beállítható. A görgőcsoportok úgy is adaptálhatók, hogy lejtsenek egymáshoz képest, előnyösen a továbbítás irányában. Ezen utóbbi tulajdonságuk lehetővé teszi, hogy a 20 nemez vastagságát folyamatosan összenyomják, vagy csökkentsék a nyomást a 31, 33; 35 és 37 konvejorpáron való áthaladás során.

Számos különféle formulát kaphatunk a nemez optimalizálásához azáltal, hogy beállítható a szemközt elhelyezkedő görgőpárok távolsága és sebessége. Ily módon a termék tulajdonságai is egészen különbözőek lehetnek. Ugyancsak ezen beállítási lehetőség miatt a szálszerkezet is szabályozható, optimalizálható és például elkerülhető a nemez felületén a nemkívánatos gyűrődés.

Legalább az első 31 konvejorpár 31’ felső és 31” alsó görgőcsoportja függetlenül állítható magasságirányban. Ez lehetővé teszi a nemez ragasztását, ahogyan ez a 7. ábrán látható, például annak érdekében, hogy sima és kompakt nemezfelszínt kapjunk.

A 31, 33; 35 és 37 konvejorpár 31’, 33’; 35’ és 37’ felső, valamint 31”, 33”; 35” és 37” görgőcsoportjai a 7. ábrán nem részletezett különálló hajtással vannak ellátva. Az alkalmazott hajtások előnyösen fokozatmentesen változtathatók egy adott nagyságrenden belül, úgyhogy például a felső és alsó görgőcsoportoknak egymástól eltérő kerületi sebessége lehet. A felső görgőcsoportnál egy kissé nagyobb kerületi sebességre van szükség, például ha az nem vízszintesen van elhelyezve, hanem az alsó görgőcsoporthoz képest szög alatt.

A 8-10. ábrákon a 19 összenyomó egység példaképpeni kiviteli alakja látható, ahol a 3Γ, 31”; 33’, 33”; 35’, 35” és 37’, 37” görgőcsoportokból álló konvejorok 39 görgővel rendelkeznek, és egy 71 tartókereten vannak elhelyezve. Mindegyik 39 görgő az egyik végénél 115 lánckerékkel van ellátva (10. ábra). Mind a négy vagy öt 39 görgőt (nem ábrázolt) hajtólánc köti össze, és így görgőcsoportot alkotnak. Egy 117’, 117”, 117’”, 117””, 118’, 118”, 118’” és 118”” hajtás van alkalmazva mindegyik görgőcsoporthoz.

Az első 31 konvejorpár felső 31’ és alsó 31” görgőcsoportja a szállítási irányt tekintve („F” nyíl a 9. ábrán) függőlegesen állítható. A 31’ felső görgőcsoport függőleges állítása 81 hajtóelem útján történik, amely a 73 és 73’ orsót hajtja a 77 és 77’ kardántengelyen át.

A 75 és 75’ orsót a 83 hajtóelem a 79 és 79’ kardántengelyen át hajtja, és ez a 31” alsó görgőcsoport függőleges állításához szolgál.

A 3Γ, 31” görgőcsoporttól eltérően a többi görgőcsoport helyzete vagy nem állítható (az alsóknál), vagy csak együttesen állítható (a felsőknél). Amint ezt különösen a 8. és 9. ábrán lehet jól látni, a hátsó alsó három 33”, 35” és 37” görgőcsoport, a szállítási irányban nézve, egy álló 85 kereten helyezkedik el, míg a felső három 33’, 35’ és 37’ görgőcsoport egy függőlegesen állítható 87 kereten van elhelyezve. Az utóbbi 87 keret függőlegesen állítható a 71 tartókeret felső részénél. A 95, 95’, 97 és 97’ oszlopoknál lévő egyenes 93 vezetékek biztosítják a 87 keret függőleges megvezetését. A 103 hajtóelemek, melyek 99, 99’, 101 és 101’ kardántengelyen keresztül a 89, 89’, 91 és 91’ orsókat hajtják, párosával vannak elrendezve a 71 tartókereten, és a 87 keret függőleges beállítására szolgálnak.

A felső 33’, 35’ és 37’ görgőcsoport, melyek közül az utolsónak ötödik 39 görgője is van, 105 tartósíneken van elhelyezve, mely 105 tartósín elfordíthatóan csatlakozik a 87 kerethez a 107 tengelycsap útján. A bemutatott példaképpeni kiviteli alaknál a 105 tartósíneknek a szállítás irányában elülső vége a függőlegesen állítható 87 kerethez csatlakozik, egy további pár 109,109’ orsó útján. A 109 és 109’ orsók állításával lehetővé válik a 105 tartósíneknek a vízszintes síkból való felfelé vagy lefelé történő elfordítása, úgyhogy például lehetséges egy olyan pálya létrehozása, mely az „F” szállítási irányban lejtős. A 109 és 109’ orsók is össze vannak kötve allléslir kardántengely útján, úgyhogy itt is elegendő egy 113 hajtás azok beállításához.

A 13a-13e. ábrák azt mutatják be vázlatosan, hogy milyen lehetőségek vannak a négy konvejorpár elvi elrendezésére. A 13b. és 13c. ábra azonban olyan elrendezéseket mutat be, amiket nem lehet alkalmazni a 8-10. ábrák szerinti összenyomó egységnél. A 3Γ, 31”; 33’, 33”; 35’, 35” és a 37’, 37” görgőcsoportnak a 13d. ábra szerinti elrendezése akkor javasolt, ha például könnyű termékeket kell gyártani.

Az optimalizáló 19 összenyomó egységet, amely számos konvejorpárból áll, egy tetszés szerinti 21 többrétegesítő egység követi, amely a bemutatott példakép7

HU 223 013 Bl peni kiviteli alaknál egy kétféle sűrűséget létesítő készülék. Ez tartalmaz egy 41 szétválasztóeszközt, például egy szalagfűrészt vagy egy szalagpengét, amit a 7. ábrán csak körvonalakban láthatunk, s amely arra szolgál, hogy szétválassza az összenyomott 20 nemezt két 43 és 45 alapszövedékké. A 21 többrétegesítő egység is tartalmaz 47, 49, 50 és 51 konvejort, például szállítószalagok formájában, amelyek fixálják a 43 és 45 alapszövedék vastagságát. Valamelyes rés van geometriai okokból a 41 szétválasztóeszköz és például a 49 vagy 50 konvejor - szállítószalag - között, ami áthidalható, ahol lehetséges, vezetőlapok útján. Ezek megakadályozzák, hogy a változó mértékben összenyomott 43 alapszövedék kitérjen.

A 41 szétválasztóeszköz és a következő 49 konvejor előnyösen magasságban állítható. Ez lehetővé teszi, hogy a 19 összenyomó egységből kilépő nemez szétvágható legyen gyakorlatilag tetszőleges vastagságú 43 alsó és 45 felső alapszövedékre. Ezen túlmenően a 41 szétválasztóeszköz és a 49 konvejor egymástól függetlenül elmozdítható felfelé olyan mértékben, hogy a nemez szállítósorán kívül helyezkedjenek el. Ezután a 49 konvejor leszorítószalagként szolgál. All berendezés a függőleges irányú állíthatósága következtében tetszés szerint használható egyrétegű vagy többrétegű lemezek előállításához. Alapjában számos szétválasztóeszköz és ennek megfelelő leszorítószalag alkalmazható, miáltal három- vagy akár több rétegű lemezek gyártása is lehetséges. A felső és alsó görgők közötti távolság is állítható, úgyhogy különböző vastagságú külső rétegek készíthetők.

Az 50, 51 konvejorok után elrendezett 53, 54 konvejorból álló konvejorpár a felső 45 alapszövedék vastagsági és hosszanti irányú összenyomására szolgál. Az 53, 54 konvejorpár előnyösen 55 görgőket tartalmaz, melyek kombinálva vannak minden olyan esetben, amikor három görgővel rendelkező felső és alsó görgőcsoportot alakítottunk ki. A konvejorpárt alkotó 53 és 54 konvejorok mindegyike különböző kerületi sebességgel van meghajtva, úgyhogy a hosszabbodások, amiket a vastagságirányú összenyomás eredményezhet, a rákövetkező hosszanti összenyomás útján kompenzálható. A felső és alsó görgők közötti távolságot is állítani lehet, úgyhogy eltérő vastagságú külső rétegek készíthetők.

A szállítószalagok, csúszdák és/vagy vezetőlapok (ezeket részletesebben nem tüntettük fel) újból egyesítik az összenyomott 45’ szövedéket a 43 alapszövedékkel. A legtöbb esetben nem szükséges egy leszorítószalag a magasságában összenyomott 45’ szövedékhez. Egy, a kötőanyagot kiadagoló 57 készülék van alkalmazva abban a zónában, ahol a 43 és 45 alapszövedék találkozik. Ezzel az elrendezéssel lehetséges a kötőanyag eljuttatása a felső és/vagy alsó 43, 45’ szövedék érintkezési felületére, úgyhogy jobb kötés érhető el a kötőanyag kezelése után. A legtöbb esetben, különösen ha valamely hosszabbodást előzetesen kompenzáltunk, szintén nélkülözhető egy kiadagoló- 57 készülék.

Az adagoló- 59, 61 szalagok és az adagoló- 63, 65 görgők összenyomják a kombinált 43, 45’ szövedéket, és együttesen továbbítják azt a 25 kezelőkemencéhez. Az adagoló- 59, 61 szalag, valamint az adagoló63,65 görgő kerületi sebessége előnyösen egyedileg állítható, úgyhogy kívánság szerint összenyomást vagy felengedést idézhetünk elő a 43, 45’ alapszövedéknél. Legalább a 63, 65 adagológörgőket előnyösen hűteni lehet. A 25 kezelőkemencében előnyösen levegőáteresztő 67, 67’ szállítószalagok vannak alkalmazva. A 67, 67’ szállítószalagok tartják össze a 43,45’ szövedéket a hűtési eljárás során, és ezzel lényegileg meghatározzák a kész lemezek névleges vastagságát. A 67, 67’ szalagok az 59, 61 szalagokhoz, 63 és 65 görgőkhöz hasonlóan függőleges irányban állíthatók, és ezáltal hozzáállíthatók a 21 többrétegesítő egységtől vagy a 19 összenyomó egységtől érkező nemez vastagságához.

A többrétegű nemezek gyártását a következőképpen végezhetjük: az elsődleges (primer) nemezt, amit egy (nem ábrázolt) gyűjtőkamrától szállítottunk, és ami el van látva kötőanyaggal, továbbá szálas, rostos kőzetgyapot esetén, amelynek tömege 200-800 g/m², előnyösen 200-400 g/m² között van, átlagos vastagsága pedig 15-20 mm, vagy gyakran akár 75 mm is lehet, betápláljuk a 13 lengőszalagba. Ezen utóbbi lerakja a primer nemezt a folyamatosan haladó 15 gyűjtőszalagra. A 15 gyűjtőszalag sebességétől, valamint a 13 lengőszalag frekvenciájától függően nagyobb vagy kisebb számú nemezréteg alakul ki a 15 gyűjtőszalagon, függőleges irányban. A rétegek számát a kívánt lemeztulajdonságoknak - például a végtermék tömege, nyomószilárdsága stb. - megfelelően választjuk meg. A rétegek száma függ a szálak kialakításától, azaz a szálképző egység és a 25 kezelőkemence közötti egyedi szálképző helyektől. Rendszerint 2 és 40-50 közötti réteget rakunk le a 15 gyűjtőszalagra.

A 26 primer nemeznek a 13 lengőszalag által való lerakásával nemcsak jó keresztirányú szálelrendeződést érünk el a 15 gyűjtőszalagon, hanem elősegítődik az egyenletes szálelhelyezkedés és bizonyos mértékű homogenitás is. A szálelrendeződést továbbá szabályozottan befolyásolhatjuk a lengőmozgás irányának változtatásával is.

A lerakott nemezt előnyomásnak vetjük alá a 17 előnyomó fokozatban. Ez az előnyomás rendszerint olyan, hogy a nemezt az első konvejorpár görgői meg tudják fogni (a kívánt névleges vastagság plusz a görgőátmérő maximum 40%-a). A nemez valamelyes összenyomódása az előnyomás után kívánatos, úgyhogy az összenyomó egységbe való belépésekor elegendő adhézió legyen elérhető a nemez és a görgők között, a szálak megkívánt újrarendeződéséhez. Mivel olyan termékek esetében, melyek 80-90 kg/m³-nél kisebb sűrűségűek, a nemezben a hosszanti összenyomás során fellépő tágulási (expanziós) erők sokkal kisebbek, ezért az ilyen termékek gyártásakor egy mérsékelt vastagsági összenyomás rendszerint szükséges a hosszanti összenyomáson túl, annak érdekében, hogy beállítsuk a megkívánt feszültséget, és elkerüljük a nemkívánatos ráncosodást a nemez felületénél.

A kettőzés - hajtogatás - esetében, azaz amikor a primer nemezt rétegekben rakjuk le, a nemez felülete lépcsős, ami mutatja a fokozatok változását. Ezeket a

HU 223 013 Bl lépcsőket legalább részben ki lehet simítani a 17 előnyomó fokozatban azáltal, hogy a felső 29 nyomószalagot kissé nagyobb sebességgel hajtjuk, mint ami a továbbszállításhoz szükséges lenne.

A részben egyenletes, simított nemezt további simításnak vethetjük alá a 19 összenyomó egységben. Ehhez például az első és a második konvejorpárt úgy helyezhetjük el, hogy azok ne legyenek egy vonalban. Ugyancsak lehetséges valamelyik másik konvejorpár olyan elrendezése, hogy ne essenek egy vonalba. Az egy vonalúságtól eltérő elrendezés a szállított 20 nemeznek hajlítást vagy keresztirányú kitérést ad, ami a nemez felületének simítását eredményezheti. Ezt a simító hatást elősegíthetjük azzal, hogy a második konvejorpárt kissé lassabban járatjuk, mint az elsőt.

Előnyösen a hosszanti, 2:1-6:1 arányú összenyomást (az első és az utolsó 31 és 37 konvejorpár kerületi sebességének megfelelően) a 19 összenyomó egységben idézzük elő, lényegileg egy görgővel, amely a gyártás alatt lévő lemez névleges vastagságának megfelelő távolságra van (azaz hosszanti összenyomással, vastagsági összenyomás nélküli tömörítés útján). Könnyebb termékek esetében azonban előnyös lehet, ha egy hosszanti összenyomást egy mérsékelt vastagsági összenyomással egyidejűleg alkalmazunk. Egyfokozatú sebességemelkedés esetén mindegyik két 31, 33 és 35, 37 konvejorpárt együttesen lehet hajtani, egyetlen hajtás útján.

Jóllehet szállítószalagokat lehet használni az összenyomáshoz, mégis a görgők előnyösebbek, mivel ekkor viszonylag kisebb a nemez felületének ráncosodása, még jelentős mértékű hosszanti összenyomásnál is.

A nemez nagymértékben összenyomható a 39 görgőkkel hosszirányban anélkül, hogy látható gyűrődés keletkezne a nemez felületén. Ennek egyik lehetséges magyarázata, hogy csak kis adhézió lép fel a görgők és a nemez között. A görgők is elősegítik a szálak átrendeződését, mivel a nemez kissé ki tud nyúlni a görgők között minden esetben, de gyűrődés nélkül.

Ennek eredménye a nemez szálainak jó tömörödése annak belsejében és a felületnél.

A 21 többrétegesítő egységben az összenyomott nemez két vagy több 43, 45 alapszövedékké választható széjjel. Az is lehetséges, hogy elhagyjuk a többrétegesítő egységet, vagy a szállítási pályán kívül helyezzük el, és az optimális szálszerkezetű nemezt tápláljuk be közvetlenül a kezelőkemencébe.

A 20 nemez szétválasztása szalagfűrésszel vagy szalagpengével történik, önmagában ismert módon. A felső, optimális szálszerkezetű 45 szövedéket ezután vastagsági és hosszanti összenyomásnak vetjük alá. Ekkor a felső 45 szövedék szálai tovább tömörítődnek a vastagsági, majd az ezt követő hosszanti összenyomása által. A vastagságában összenyomott 45’ szövedéket ezután visszajuttatjuk a folyamatosan mozgó alsó 43 szövedékhez.

Az összenyomott 43, 45’ alapszövedéket, különösen a húzófeszültség alatti 43 alapszövedéket a 47, 49, 59, 61, 63 és 65 konvejorok - például szállítószalagok, láncok vagy görgőrendszerek - vezetik a 19 összenyomó egység és a 25 kezelőkemence között annak érdekében, hogy megakadályozzuk az anyag valamilyen kitérését vagy felhalmozódását.

A 25 kezelőkemencében a nemezben lévő kötőanyagot kezeljük. A kötőanyag kezelése 180 °C és 300 °C, előnyösen 200 °C és 250 °C közötti hőmérsékleten történik. A kötőanyag a két kisebb és nagyobb sűrűségű 43 és 45’ szövedék közötti erős összekötést is biztosítja.

A 43 és 45’ szövedék adhéziójának javítására azok érintkezési pontjait elláthatjuk szilárd vagy folyékony ragasztószerrel (az 57 kiadagolókészüléknél) a többrétegesítő egységben az alapszövedékek összekombinálását megelőzően.

Változatként vagy járulékosan, a két 43 és 45’ szövedék közötti kötést tökéletesíthetjük, ha a szövedékeket kissé összenyomjuk a 25 kezelőkemencébe juttatásuk előtt. Ezen összenyomás fokától függően az eredmény a szövedékek valamelyes gyűrődése. Az összenyomás - kontrakció - eredményeként megnövekszenek az érintkezési felületek méretei, és a szövedékek adhéziója/nemezelődése ilyen módon tökéletesedik

Az előzőekben ismertetett, találmány szerinti berendezéssel a szövedék hosszanti irányú összenyomása előnyösen egyetlen fokozatban történik. Változatként a berendezést úgy is működtethetjük, hogy több összenyomási zóna vagy egy folyamatos összenyomás! zóna alakuljon ki az összenyomást művelet során.

7. példa

Lemeztípusa: egyrétegű

Szálasanyag: kőzetgyapot

Lemez vastagsága: 100 mm

Átlagos sűrűség: kb. 90 kg/m³

Kötőanyag: módosított fenolgyanta

Átlagos szálhossz: kb. 3-4 mm

Átlagos szálátmérő: 3-4 pm

Előnyomás: közelítőleg a névleges vastagságra Hosszanti összenyomás: 3:1 Nyomószilárdság 10%-os összenyomódásnál:

0,035 N/mm²

Széthúzást szilárdság: 0,020 N/mm² (delamináció)

2. példa

Lemez típusa: 2 rétegű

Szálasanyag: kőzetgyapot

Lemez vastagsága: 100 mm

Külső réteg vastagsága: kb. 20 mm

Alap vastagsága: kb. 80 mm

Közepes sűrűség: kb. 90 kg/m³

Külső réteg sűrűsége: 155 kg/m³

Alap sűrűsége: 75 kg/m³

Kötőanyag: módosított fenolgyanta

Átlagos szálhossz: kb. 0,5-10 mm

Átlagos szálátmérő: 3-6 pm

Előnyomás: körülbelül 1,5 névleges vastagságra Vastagsági összenyomás: 1,8:1-1,1:1 között Hosszanti összenyomás: 3:1

Nyomószilárdság 10%-os összenyomódásnál: 0,025-0,030 N/mm²

HU 223 013 Bl

Széthúzási szilárdság: 0,013-0,018 N/mm² (delamináció)

3. példa

Lemez típusa: 2 rétegű

Szálasanyag: kőzetgyapot

Lemez vastagsága: 100 mm

Külső réteg vastagsága: kb. 20 mm

Alap vastagsága: kb. 80 mm

Közepes sűrűség: kb. 90 kg/m³

Külső réteg sűrűsége: 155 kg/m³

Alap sűrűsége: 75 kg/m³

Kötőanyag: módosított fenolgyanta

Átlagos szálhossz: 3-4 mm

Átlagos szálátmérő: 3-4 pm

Előnyomás: a névleges vastagság 1,8-1,5-szeresére Vastagsági összenyomás: 1,5:1-1,1:1 Hosszanti összenyomás: 3:1 Nyomószilárdság 10%-os összenyomódásnál: 0,025-0,030 N/mm²

Széthúzási szilárdság: 0,013-0,018 N/mm² (delamináció) Alkalmazott görgők átmérője : 80 mm

Összehasonlítva olyan lemezekkel, amelyek nem optimalizált szálszerkezettel és sűrűséggel rendelkeznek, a találmány szerinti, új eljárással és berendezéssel készült lemezek tömege 25-40%-kal csökkenthető egyébként lényegileg azonos mechanikai tulajdonságok mellett. A lemezsíkra merőleges széthúzási szilárdság (delamináció) jelentősen javul, ami nyilvánvaló az erősen strukturált törési zónából (11b. és 11c. ábra).

A találmány szerinti termékek a szintetikus szálaknál hagyományos bármely célra használhatók, például lemezekhez, szövedékekhez, hőszigeteléshez, tűzálló és tűzvédelmi, vagy zajvédő és zajszabályozó anyagként, adott esetben alkalmas formában kertműveléshez, táptalajként.

Claims (35)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Folyamatos eljárás kötőanyaggal készült ásványszálas lemez előállítására egy 2 t-nél nagyobb vastagságú nemezből (20) kialakított t vastagsággal, ahol a nemezt (20) először vastagságirányban összenyomjuk egy első vastagságra és egy területegységenkénti w tömegre, lényegileg egyidejű hosszirányú összenyomás nélkül, ezután hosszanti irányban összenyomjuk a nemezt (20) egy második vastagságra, és ezt a hosszirányban összenyomott nemezt (20) továbbítjuk egy kezelőkemencéhez (25), ahol a nemezt (20) ragasztással összekötjük, és kialakítunk egy ragasztott ásványszálas lemezt, azzal jellemezve, hogy az első vastagság 0,8 t—1,51 közötti, előnyösen 0,91 és 1,3 t közötti értékű, a második vastagság 1 t és 1,3 t közötti, előnyösen 11 és 1,11 közötti értékű, a hosszanti összenyomást folyamatosan, egy vagy több lépésben végezzük, a nemez (20) ráncolása nélkül, és létrehozunk egy hosszirányban összenyomott nemezt 2 w-10 w közötti felületegységenkénti tömeggel, és a nemeznek (20) a vezetési pályáról való kitérését megelőzzük a hosszanti összenyomási művelettől a kezelőkemencéhez (25) való szállítása közben.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nemez (20) hosszanti összenyomását egy lépésben végezzük.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hosszirányban összenyomott nemez (20) és a ragasztott lemez területegységenkénti tömege 2 w és 6 w között, előnyösen 2,5 w és 4 w között van.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hosszanti összenyomáskor a nemezt (20) egy első konvejorpárral (30) betápláljuk egy második konvejorpárba (32), amelyet alacsonyabb sebességgel hajtunk, mint az első konvejorpárt (30), továbbá ahol mindkét konvejorpár (30, 32) két egymás felett elrendezett görgőcsoportot (30’, 30”) tartalmaz, és legalább két távtartó görgővel (39) rendelkezik.
5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább egy konvejorpár (30, 32; 31, 33; 35, 37) egymás felett elrendezett görgőcsoportjait eltérő sebességgel hajtjuk,
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nemeznek (20) a kívánt vezetési pályáról való kitérését a hosszanti összenyomási művelettől a kezelőkemencéhez (25) való szállítás közben egy szíjból, görgőkből vagy más vezetődarabokból álló összenyomó eszközzel megelőzzük.
7. 7. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nemeznek (20) a hosszanti összenyomási művelettől a kezelőkemencéhez való szállítás közbeni kitérését a vezetési pályáról a nemez megnyújtásával megelőzzük a második konvejorpár (32) után elrendezett egy másik konvejor segítségével.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nemezt (20) a hosszanti összenyomás után hosszirányban megnyújtjuk.
9. 9. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nemezt (20) szintetikus üvegszerű szálakból, előnyösen kőgyapotból alakítjuk ki, amely kezeletlen kötőanyagot tartalmaz, majd ezt a kötőanyagot a kezelőkemencében (25) hőkezeljük.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nemezt (20) átlapolással alakítjuk ki.
11. 11. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hosszirányban összenyomott nemezt (20) a kezelőkemence (25) előtt a fő felületével párhuzamosan két vagy több alapszövedékké (43, 45) osztjuk fel, és mindegyik alapszövedéket (43, 45) összenyomjuk a kezelőkemence (25) felé történő haladása közben a vezetési pályáról való kitérés ellen, továbbá, hogy legalább az egyik alapszövedéket (43, 45) vastagsági és/vagy hosszirányban összenyomjuk, majd az alapszövedékeket (43,45) a kezelőkemencénél (25) egyesítjük és összeragasztjuk.
12. 12. A 11. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az érintkeztetési felületeket az egyesítés előtt ragasztóanyaggal látjuk el.

    HU 223 013 Bl
13. 13. All. vagy 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egyesített szövedékeket a kezelőkemence (25) előtt hosszirányban összenyomjuk.
14. 14. Eljárás ragasztással összekötött ásványszálas lemez folyamatos előállítására, amelynek során a szálbundát vastagsági irányban előnyomjuk a végtermék vastagságának 1-3-szoros vastagságáig, majd hosszanti irányú összenyomásnak vetjük alá legalább két, eltérő sebességgel hajtott konvejorpár (33, 35) segítségével, miáltal hosszirányban összenyomott nemezt (20) kapunk, ezt követően ragasztással összekötjük egy kezelőkemencében (25), így ragasztott ásványszálas lemezt kapunk, azzaljellemezve, hogy a hosszanti összenyomási fokozatban és a kezelőkemence (25) előtt a nemez (20) vastagsága a végtermék vastagságának 0,9-1,3szerese, a hosszirányú összenyomást lényegileg vastagsági összenyomás nélkül végezzük az eredeti hosszúság 0,5-0,1-szeresének megfelelő hosszra, az összenyomást egy folyamatos összenyomó zónában hajtjuk végre, és a nemezt (20) lenyomjuk a hosszanti összenyomó egység (19, 19’) és a kezelőkemence (25) közötti haladása közben a vezetési pályáról való kitérés megakadályozására.
15. 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nemezt (20) a hosszanti összenyomási zónában lényegileg olyan vastagságúra alakítjuk, mint a végtermék névleges vastagsága.
16. 16. Az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hosszanti irányban előnyomott nemezt (20) a kezelőkemencéhez (25) való szállítás előtt egy szétválasztóegységbe (41) továbbítjuk, a szétválasztóegység (41) segítségével szétválasztjuk a nemezt (20) két vagy több alapszövedékre (43,45), legalább egy alapszövedéket (43, 45) vastagsági irányban összenyomunk, ezt követően egyesítjük az alapszövedékeket (43, 45), és eljuttatjuk a kezelőkemencéhez (25), amelyben elvégezzük a nemez (20) ragasztását, továbbá az összenyomó egység (19) és a kezelőkemence (25) között elhelyezett összenyomó eszközökkel megakadályozzuk a húzott alapszövedékek (43,45) kitérését a vezetési pályáról.
17. 17. A 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy legalább az egyik, vastagságirányban összenyomott alapszövedéket (43, 45) hosszanti irányban összenyomjuk.
18. 18. A 16. vagy 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alapszövedékek (43, 45) érintkezési felületeit az összevezetésük előtt ragasztóanyaggal látjuk el.
19. 19. A 17-18. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az összevezetett kombinált szövedékeket (45’) a ragasztás előtt hosszanti irányban összenyomjuk.
20. 20. Berendezés ásványi szálakból kötőanyaggal készült lemez folyamatos gyártásához ásványiszál-nemezből, amely tartalmaz nemezt (20), egy kezelőkemencéhez (25) szállító konvejort, egy, a nemezt vastagságirányban összenyomó fokozatot (17,17’), egy, a nemezt hosszirányban összenyomó egységet (19, 19’) a vastagsági összenyomó fokozat (17, 17’) után, van továbbá a hosszanti irányban összenyomott nemezt (20) hőkezeléssel összeragasztó kezelőkemencéje (25), valamint vannak a nemeznek (20) a hosszanti összenyomó egység (19, 19’) és a kezelőkemence (25) között a vezetési pályáról való kitérését megakadályozó eszközei, azzal jellemezve, hogy legalább két görgős konvejorpár (30, 32) van elhelyezve egymást követően a szállítás irányában, ahol mindegyik görgős konvejorpár (30,32) két egymás felett elrendezett görgőcsoportot (30’, 30”) tartalmaz, mindegyikben legalább két görgővel (39); amely görgőcsoportok (30’, 30”) meghatározzák a nemez (20) szállítási pályáját (F), továbbá mindegyik görgőt (39) lényegileg azonos kerületi sebességgel hajtó eszköze van, valamint van az egyes görgőcsoport görgőinek (39) kerületi sebességét a többi görgőcsoport (30’, 30”) sebességétől függetlenül szabályozó eszköze, és a konvejorok (30, 32) egymás feletti görgőcsoportjai (30’, 30”; 32’, 32”) közötti távközt a többi konvejor görgőinek távközétől függetlenül beállító eszköze.
21. 21. A 20. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy két, a szállítási irányban (F) egymás után elhelyezkedő görgős konvejorpáija (30, 32) van.
22. 22. A 20. vagy 21. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy mindegyik görgőcsoport (30’, 30”) kettő-nyolc, előnyösen négy-hat egymást követő görgőt tartalmaz.
23. 23. A 20-22. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább az egyik görgős konvejorpár (30, 32) rendelkezik az egymás feletti görgőcsoportok (30’, 30”) egymáshoz képesti lejtését létrehozó eszközzel a szállítási irányban keskenyedő nemez előállításához.
24. 24. A 20-23. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a görgőátmérő és a görgők (39) közötti szállításirányú távköz a nemez (20) vezetési pályáról való kitérését vagy ráncosodását lényegileg megakadályozóan van megválasztva.
25. 25. A 20-24. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a görgők átmérője kisebb 18 cm-nél, és előnyösen 60-160 mm között, még előnyösebben 80 és 120 mm között van.
26. 26. A 20-24. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább az első konvejorpár (30) rendelkezik az ezen a konvejoron átvezető szállítási pályának a helyzetét a következő konvejorpáron (32) vagy konvejorokon átvezető szállítási pályának helyzetéhez beállító eszközzel.
27. 27. A 20-26. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a konvejorpárok (30, 32) vízszintesen vannak elhelyezve.
28. 28. A 20-27. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nemezt (20) két vagy több alapszövedékre (43, 45) szétválasztó eszköz (41) van elhelyezve a görgős konvejorpárok (31, 33; 35, 37) és a kezelőkemence (25) között, továbbá legalább egy összenyomó fokozata van legalább egyik alapszövedék (43, 45) vastagsági és/vagy hosszirányú összenyomásához, végül konvejorok vannak az összenyomott nemeznek (20) és az alapszövedéknek (43,45) a kezelőkemencéig (25) vezető pályán tartásához, a vas11

    HU 223 013 Bl tagságirányú deformálódás vagy a vezetési pályáról való kitérés megakadályozására.
29. 29. A 28. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szétválasztóegység (41) és legalább a konvejor (47) magasságilag állithatóan van kialakítva egyrétegű vagy többrétegű termékek előállításához.
30. 30. A 28. vagy 29. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy kiadagolókészülékei (57) vannak a ragasztószer kimért eljuttatására az alapszövedékek (43,45) érintkezési felületeihez.
31. 31. A 20-30. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az összenyomó egység (19,19’) és a kezelőkemence (25) között, és a kezelőkemencében lévő konvejorokat egymástól függetlenül hajtó eszköze van.
32. 32. A 20-31. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nemez (20) szétválasztóegységhez (41) való szállítására egy szállítóeszköze van, és a nemeznek (20) két vagy több alapszövedékre (43, 45) való szétválasztására szolgáló szétválasztóegység (41) legalább egy alapszövedék (45) vastagságirányban való összenyomására van kialakítva, és amelyben egy második szállítóeszköz van az alapszövedékek (43, 45) ezt követő összenyomására és a kezelőkemencéhez (25) való szállítására, ahol a nemezt (20) összeragasztjuk, és amelyben az első szállítóeszköz a hosszirányú összenyomó eszközt és legalább két konvejorpárt (31, 33; 35, 37) tartalmaz a szállítás irányának megfelelően elhelyezve, és eszközök vannak a húzott alapszövedékek (43, 45) vezetési pályáról való kitérésének megelőzésére az összenyomó egység (19) és a kezelőkemence (25) között.
33. 33. A 32. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy készüléke (57) van az alapszövedékeknek a (43,45) ragasztóanyaggal való ellátására, mielőtt azokat egyesítenénk.
34. 34. A 32-33. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy legalább a szétválasztóegység (41) és az utána következő leszorítókonvejor (49) egy többrétegesítő egység (21) terében függőlegesen beállíthatóan van kialakítva.
35. 35. A 32-34. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a lényegileg ráncosított termék előállítását megelőzendő egy konvejorpár (31, 33) egymás feletti konvejorainak távköze a következő konvejorpár (35, 37) konvejorainak távközére vonatkoztatva annak 0,5-0,1-szeresére beállíthatóan van kialakítva, továbbá hogy a két konvejorpár (31, 33; 35, 37) által meghatározott szállítópálya lényegileg egy vonalban van kialakítva.