NO145188B - Planende skrog. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for fremstilling av stenull.

Foreliggende oppfinnelse angår fremstilling av stenull og særlig et apparat og en fremgangsmåte for omgjøring av et smeltet stenulldannende materiale til fibre. Uttrykket «stenull» brukes her i sin gene-relle betydning og er ment å omfatte ull eller fibre fremstilt av sten, slagg, smeltet glass, blandinger av disse og andre rå-materialer som kan gjøres flytende ved varme og som kan omgjøres til fibre.

Det smeltede stenulldannende materiale omdannes til fibre ved bruk av et antall samvirkende rotorer. Det smeltede materiale føres til en første eller fordelende rotor som tjener til å akselerere materi-alets bevegelse og levere dette på omkrets-overflaten av de andre rotorer, hvortil det blir bundet i form av glidende ringer. Rotorenes omdreining med stor hastighet bevirker at fiberfremstillende partikler trek-kes fra disse ringer av glødende smeltet materiale som følge av sentrifugalkraften. En uønsket side ved dette system for fiberfremstilling er tilstedeværelsen av en be-tydelig mengde av ikke omdannede, stiv-nede partikler, alminnelig kjent under be-tegnelsen «haggel», som reduserer kvali-teten og salgbarheten av det ferdige pro-dukt.

Ved fiberfremstilling av denne art er

det vanlig praksis å skille fibrene fra hag-lene ved luftstrømmer i fiberfremstillings-rommet. Imidlertid er slike luftstrømmer fulle av hvirvler og turbulens som bevirker sammenfiltring av fibrene slik at det dannes klumper som oppfanger de flytende haggelpartikler, slik som beskrevet i U.S.

patent nr. 2 561 843. Derfor er de fibermas-ser som kommer ut av fiberfremstillings-rommet fulle av klumper og disse igjen fylt med haggel. Dessuten søker endel av fibrene å forbli i den fiberdannende sone og påny gå gjennom rotorene, hvilket fører til at fiberlengden brytes.

Foreliggende oppfinnelse utmerker seg ved at fibrene og de ikke fiberdannende partikler utsettes for en laminær strøm av et gassformet medium, fortrinnsvis en laminær luftstrøm med en hastighet på mellom 5,08 og 25,4 m/sek. nær rotorenes perifere overflater, for det formål å skille fibrene fra de ikke til fiber dannede partikler. Mediet beveger seg på tvers av ut-kastningssonen for de fiberdannende partikler, dvs. parallelt med rotorenes akser. De kanaler som leder mediet til rotorene er sammenhengende og jevne, særlig kon-struert med tanke på å unngå eller elimi-nere hvirvelstrømmer og annen turbulens i strømningen av mediet. Strømningen av mediet virker på fibrene og i ikke til fiber omdannede partikler i en målbar tidsperiode ved å føre med seg fibrene mens en stor del av de ikke til fiber omdannede partikler tillates å unnslippe fra fiberfrem-stillingssonen.

En hovedhensikt med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte til å skille fibrene fra de faste partikler i den umiddel-bare nærhet av deres fremstilling.

Videre tar oppfinnelsen sikte på å skaffe et apparat for styring av luftstrømmen i et fiberfremstillingssystem med rotorer. En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte og et apparat for fremstilling av stenullfibre hvor fiberdannelsen forekommer i et område som har en luftstrøm med jevn hastighet.

Oppfinnelsen skal i det følgende bli nærmere forklart under henvisning til teg-ningene som viser en foretrukken utførelse av oppfinnelsen og hvor fig. 1 er en skje-matisk fremstilling av fiberfremstillings-anlegg med stor gjennomsnittshastighet og med noen deler gjennomskåret, fig. 2 er et oppriss av den fiberdannende enhet, fig. 3 er et snitt i et plan gjennom linjen 3-3 på fig. 2 og fig. 4 er et snitt i likhet med det på fig. 3 viste, men fremstiller en annen type munnstykke.

På fig. 1 er vist et fiberfremstillings-anlegg med en fiberdannende enhet 10 og en oppsamlingsenhet 11. Den fiberdannende enhet 10 er av den art hvor et antall rotorer er slik anbragt at deres perifere overflate får kontakt med en strøm av smeltet råmateriale. På grunn av rotorenes store omdreiningshastighet kastes de fiberbærende partikler ut av sentrifugalkraften fra en glødende ring som dannes på rotorene. De fiberdannende rotorer er delvis om-gitt av en åpning 12, gjennom hvilken der strømmer et medium med stor, jevn hastighet og skiller fibrene fra de fiberbærende partikler. Oppsamlingsenheten består av en partikkelfelle 13 og et fiberoppsamlings-rom 14. Partikkelfellen 13 er et lukket rom med sidevegger 15 og 16. En åpning 17 i sideveggen 15 opptar den fiberdannende enhet 10. De fibre som dannes av enheten 10 kommer inn i oppsamlingsrommet 14 gjennom en åpning 18 i veggen 16 som er felles for partikkelfellen 13 og fiberopp-samlingsrommet 14. En rørledning 19 med åpninger 20 sprøyter en bindemiddelopp-løsning på fibrene idet de går gjennom åpningen 18. Oppsamlingsrommets 14 bunn-vegg omfatter et perforert transportbånd 21 som på egnet måte bæres på ruller 22 for bevegelse i den retning pilene antyder. Mellom øvre og nedre gren av transportbåndet 21 er der anbragt en sugekasse 24 med sin åpne side nærmest undersiden av den øvre gren av transportbåndet og tilkoblet en hvilken som helst egnet luft-sugeanordning (ikke vist). Oppsamlingsrommets 14 endevegg 25 er forsynt med et avløp 26, gjennom hvilket de på transportbåndet 21 oppsamlede fibre passerer. Ut-løpet begrenses av transportbåndrullen 22 og trykkrullen 27 og er slik innrettet at det komprimerer det fibrøse materialet. Luft-strømmen gjennom åpningen 12 bevirkes av sugekassen 24 fordi den eneste inngang for luft til oppsamlingsrommet er gjennom åpningen 18 og til partikkelfellen gjennom åpningene 12 og 17.

Den fiberdannende enhet 10 er bedre vist på fig. 2 og 3 og består av en bunndel 30 som bæres av ben 31. Festet til bunn-delen 30 er en frontvegg 32 og en bakvegg

33. En toppvegg 34 samvirker med et par

sidevegger (ikke vist) for avslutning av enhetens 10 kapsling. Frontveggen 32 er forsynt med åpningen 12 og bakveggen 33 er forsynt med en åpning 36. En kapsling 37 bæres av og er festet til kantene av veg-gene 32 og 33 og avgrenser periferien av disse åpninger. Kapslingens 37 forreste kant ligger utenfor overflaten på veggen 32 og danner en kant eller leppe 38. I bakkant stikker kapslingen 37 utenfor veggen 33 og danner en skuffe 39.

Over den fiberdannende enhet 10 er der montert en kupolovn 40, hvori det fiberdannende materialet smeltes. En avløps-renne 41 leder en strøm 42 av det smeltede materialet ned i en svingende renne 43 som fordeler strømmen 42 over fordelingsrotoren 44. Rennen 43 er svingbart festet for svingebevegelse ved hjelp av staven 45.

Fordelingsrotoren 44 er anbragt under rennen 43 og slik at den opptar strømmen 42 av smeltet materiale. Denne fordeler er montert på og for rotasjon sammen med akselen 46 som går gjennom frontveggen 32 og er lagret i egnede lagre anbragt i hylsen 47. Remskiven 48 på akselens 46 ende er forbundet med drivmidler (ikke vist).

De fiberdannende rotorer 49 og 50 er festet på aksler 51 og 52 som går gjennom frontveggen 32 og er lagret dreibart i lagre anbragt i hylsene 53 og 54. Rotoren 50 dreies i samme retning som fordelingsrotoren 44 ved hjelp av drivmidler (ikke vist) som er tilkoblet remskiven 56, mens rotoren 49 drives i motsatt retning som antydet ved piler, ved hjelp av egnede midler (ikke vist) tilkoblet remskiven 55. Som det fremgår av fig. 2, dreies rotorene 44 og 50 i urvisernes retning mens rotor 49 dreies mot urvisernes retning. Rotorenes 49 og 50 perifere overflater har et antall spor 57 som holder tilbake materialet. Gjennom rør-ledningene 58 tilføres rotorene et kjøle-middel. Rotorhylsene 47, 53 og 54 befinner seg inne i en kapsling 59 som er festet til frontveggen 32 og bæres av støttebjelkene 60. Et antall skruer 61 holder hylsene 47, 53 og 54 i ønsket stilling inne i kapslingen 59.

Som det fremgår av fig. 3, danner den ytre kapsling 37 og rotorkapslingen 59 sammen en konvergerende dyse eller munnstykke som smalner henimot åpningen 12. Luft kommer inn gjennom åpningen 62 og påvirkes av munnstykket til den strømmer ut gjennom åpningen 12 i en strøm med stor, jevn hastighet, og i en retning parallell med rotorenes omdreiningsakser. Åpningen 12 er anbragt i frontveggen 32 på en slik måte at den delvis omgir og støter inntil de perifere overflater av de fiberdannende rotorer 49 og 50. Som vist på fig. 2 består åpningen 12 av to halvsirkelformede seksjoner 64 og 65 som ligger inntil rotorenes 49 og 50 ytre periferier, samt en til-nærmet rektangelformet seksjon 66 som forbinder de halvsirkelformede seksjoner 64 og 65. Den ytre periferi av de halvsirkelformede seksjoner har en jevnt økende radius.

Det på fig. 4 viste apparat er det samme som det ovenfor beskrevne med den unntagelse at kapslingene 37 og 59 er slik utformet og anordnet at de danner en for-holdsvis lang og rett munnstykkekanal. Så-ledes kommer luften inn gjennom åpningen 63 og påvirkes av munnstykket til den strømmer ut gjennom åpningen 12 i en strøm med stor, jevn hastighet og i en retning parallell med rotorenes omdreiningsakser.

Under drift av ovennevnte apparat innstilles rennen 43 slik at den leverer strømmen 42 av smeltet råmateriale til for-delingsrotorens 44 perifere overflate, som vist på fig. 1, hvor denne akselereres og fordeles. Det smeltede materialet har stor flyteevne i likhet med vanlig praksis under konvensjonell fiberfremstilling for stenull. De fiberdannende rotorer 49 og 50 er slik anbragt i forhold til fordelingsrotoren 44 at det smeltede materialet som utsendes tangensialt av fordelingsrotoren vil falle over et stort område på disse rotorers perifere overflater. Det smeltede materialet som treffer rotoren 49 blir delvis bundet til dennes rillede perifere overflate og danner en glødende ring av smeltet materiale. Det ikke bundne materialet tømmes over på rotoren 50 og bindes til dennes rillede perifere overflate og danner en glødende ring av smeltet materiale. Rotorenes 49 og 50 store omdreiningshastighet bevirker at de fiberbærende partikler av sentrifugalkraften kastes ut fra de glødende ringer av smeltet materiale. Disse partikler beveger seg i det vesentlige i en tangensial bane og ville normalt fortsette å bevege seg i en slik bane.

Etter at de fiberbærende partikler er kastet ut fra de glødende ringer, er det ønskelig å skille fibrene fra partiklene. Da fibrenes motstandskoeffisient er meget større enn partiklenes motstandskoeffisient, vil fibrene følge en strøm med stor hastighet etter en kort tidsperiode. I løpet av samme periode vil partiklene bare påvirkes meget lite. Når de fiberbærende partikler forlater rotorene 49 og 50 kommer de inn i luften som beveges i et felt med jevn hastighet som strømmer gjennom åpningen 12 inn i en retning parallelt med rotorenes 49 og 50 omdreiningsakser. Ved suge-kassens 24 virkning, induseres luftstrøm-mer i munnstykkene, hvilke strømmer kommer ut gjennom åpningene 12. Fibrene 67 påvirkes av denne luftstrøm med stor, jevn hastighet på mellom 304 og 1524 m/min. og skilles etter et målbart tidsintervall fra partiklene 68. Fibrene følger deretter luft-strømmen mens partiklene fortsetter i deres tangensiale bane for oppsamling i partikkelfellen 13. Da den luft som strømmer ut gjennom åpningen 12 fra munnstykkene beveger seg i et jevnt felt, vil fibrene bli ført i en generell retning slik at der vil være liten eller ingen tendens for fibrene til å danne klumper og derved oppfange partikler. Dessuten vil fibrene bli fjernet fra den fiberdannende sone slik at de ikke vil bli oppdelt ved rotorenes virkning.

Som vist på fig. 1 kommer fibrene etter å være atskilt fra partiklene inn i oppsamlingsrommet 14 gjennom åpningen 18. Et egnet bindemiddel sprøytes på fibrene gjennom åpningene 20 og de samles deretter på transportbåndet 21 for å danne en matte av fibrøst materiale.

Rotorenes periferihastighet, smeltens flyteevne og luftens hastighet kan varieres for å tilpasses forholdene for det materialet som skal omdannes til fibre og den ønskede kvalitet og mengde. Det kan bare ' som et eksempel nevnes at ved anvendelsen av konvensjonelt smeltegods for stenull ble der oppnådd en vellykket operasjon ved å drive rotoren 44 med 2840 o/min., rotoren 49 med 3530 o/min. og rotoren 50 med 4500 o/min. Luftens relative hastighet ved bevegelse gjennom de fiberbærende partikler fra åpningen 12 var 914 m/min. De på fig. 2—4 viste fibre er bare ment for illustra-sjonsformål, idet de enkelte fibre fortrinnsvis er under 3 mikron i diameter og deres struktur ikke kan fastlegges nøyaktig mens de dannes.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av stenull fra et smeltet mineralsk stoff ved anvendelsen av fiberfremstillende rotorer, på hvilke et smeltet materiale avsettes for å danne en glødende ring omkring minst én av rotorene hvorved fiberproduserende partikler slynges ut fra den glødende ring, slik at der i en fiberdannende sone frem-bringes et antall fibere og ikke fiberiserte partikler, og et gassformet medium, såsom luft, sendes på tvers av utslyngningsbanen for understøttelse av fiberdannelsen, karakterisert ved at det gassformede medium gis en hastighet innenfor området 5,08—25,4 m/sek. og at gasstrømmen er en laminær strøm.

2. Apparat for utførelse av fremgangs-måten ifølge påstand 1, karakterisert

v e d at der for mediet benyttes en glatt og sammenhengende kanal for lettere frem-bringelse av den laminære strømning, idet kanalen er hovedsakelig parallell med den fiberdannende rotors omdreiningsakse.