NO166633B - Fibrilleringsanordning til fremstilling av mineralull. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fibrilleringsanordning til fremstilling av mineralull som angitt i krav 1.

Ved fremstilling av mineralull blir en strøm av smeltet oksyd av en eller annen passende sammensetning og viskositet bragt til å flyte ned og over på et eller flere hurtig roterende spinnhjul som utgjør en fiberdannende anordning. Strømmen av smelte treffer det første spinnhjul eller det smale gap mellom det første par av spinnhjul som roterer i motsatte retninger. Smeiten kleber seg til den omløpende flate og blir deretter, som et resultat av sentrifugalkraftens virkning, kastet ut fra overflaten i form av fibre av smelte, og disse blir kjølt ned og transportert inn i hulkammeret og over på den mottagende transportør ved hjelp av en strøm av luft som blåses inn like utenfor spinnhjulet eller spinnhjulene, og delvis ved hjelp av luft som strømmer rundt fibrilleringsanordningen, hvilken luft frembringes ved hjelp av et delvis vakuum som opprettholdes i sugekassen under den mottagende transportør og i ullkammeret. Spinnhjulene finnes vanligvis i et antall på fire og de roterer for-trinnsvis parvis i motsatte retninger. Hovedmassen av smeiten kastes ut fra det øvre spinnhjul over på det følgende hjul, der deler av smeiten forbrukes til dannelse av fibre og den gjenværende ikke-fibrillerte smelte overføres til det følgende hjul etc, inntil all smelte som er innført er blitt fibrillert eller er blitt ført ut i form av perler eller slagg. Ufibrillerte avfallsperler faller ned og gjenvinnes.

Luftstrømmen blåses gjennom en spalte som er konsentrisk med den omløpende flate på spinnhjulet og ligger nær ved denne, men bare ved de utadvendte omløpende flater. Luftstrømmen kjøler de nettopp dannede fibre som så tilføres et bindemiddel fra sprøytedyser for dette, anbragt i midten av spinnhjulet og/eller på utsiden og bak spinnhjulene. Luft-strømmene transporterer strømmen av fibre fra fibrilleringsanordningen over på den mottagende transportør som er perforert og hvorpå fibrene danner en tynn matte. Fibrilleringsanordninger av denne art er tidligere kjent fra f.eks. US-PS 3.785.791 og de britiske patenter nr. GB 867.299 og 1.559.117.

Ifølge det eldre britiske patent blåses luftstrømmen gjennom en spalte som ligger på utsiden og konsentrisk med de utadvendte frie omløpende flater av spinnhjulene parallelt med rotasjonsaksen for disse.

Ifølge det senere britiske patent får luftstrømmen som innføres parallelt med aksen samtidig en tangensiell hastighetskomponent i rotasjonsretningen for spinnhjulet ved hjelp av skråttstilte ledevinger i luftgapet.

I fibrlllerlngstrinnet kleber smeiten til den omløpende flate av spinnhjulet og på dette dannes det en tynn ring av smelte som beveger seg fra det første spinnhjul til det neste spinnhjul, samtidig med at smeiten kastes ut i form av fibre fra de respektive spinnhjul. Luftstrømmen som har til formål å kjøle fibrene før de møter bindemiddelet og å transportere fibrene fra fibrillerlngssonen til den mottagende transportør, møter de nylig dannede fibre i en retning som er parallell med rotasjonsaksen for spinnhjulet, skråttstilt i rotasjonsretningen som en følge av de skråttstilte ledevinger i luftgapet.

I fibrilleringstrinnet blir en stor del av fibrene brutt, som et resultat av blåsingen. Det antas at ved en bestemt temperatur blir fibrene spesielt sprø og brekker lett.

En annen ulempe i forbindelse med fibrlllering Ifølge de kjente fremgangsmåter, er at blåsing med uoppvarmet luft fører til en nedkjøling av ringen av smelte som kleber til spinnhjulet. Dette har en uheldig innvirkning på fiberdannelsen. Dessuten vil luftstrømmen som i tillegg til de nylig formede fibre også treffer den smeltede ring som ligger umiddelbart nedenfor, bevirke en forskyvning og deformasjon av smelteringen på omkretsflaten av spinnhjulet, og et resultat av dette er at betingelsen for fiberdannelsen blir mer vanskelig å kontrollere.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å forbedre betingelsene for fiberdannelsen slik at luftstrømmen hovedsaklig møter de ferdig formede fibre over smelteringen og derfor forlater denne ring upåvirket når det gjelder kjøling, deformasjon og forskyvning i tverretningen.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at fibrilleringsanordningen gis de karakteristiske trekk som er angitt i krav 1.

Luftgapet rundt spinnhjulene skal dermed ifølge oppfinnelsen være innrettet slik at det gir luftstrømmen en hastighetskomponent som er rettet radialt utad i forhold til spinnhjulets akse, slik at luftstrømmen danner en konisk formet gardin rundt spinnhjulene med konusens toppunkt liggende bak spinnhjulene sett i strømningsretningen.

I henhold til en fordelaktig utførelsesform for fibrilleringsanordningen danner de radielt utadrettede has-tighetskomponenter en vinkel på 4 - 20° på rotasjonsaksen.

Luftgapet ifølge en fordelaktig utførelsesform er utformet i en fast krage som konsentrisk omgir omkretsflåtene av spinnhjulene der avblåsingen av fibere skal finne sted og veggene i luftgapet i kragen er parallelle med hverandre og står i den ønskede vinkel mellom 4 og 20° på rotasjonsaksene.

Luftstrømmen bringes herved til å forlate luftgapet i form av en konisk ring rundt de omløpende flater på spinnhjulene og med luftstrømmen rettet i rotasjonsretningen som et resultat av den tangensielle hastighetskomponent som skapes av de faste skråttstilte styrevinger i luftgapet. Dette resulterer i en betydelig mer forsiktig håndtering av de nettopp formede fibre, siden retningen på luftstrømmen stort sett faller sammen med den retning som utkastningen av fibrene foregår med.

Friksjonskreftene mellom luftstrømmen som blåses inn og massen av luft som omgir spinnhjulene og som på grunn av rotasjonen av hjulene roterer sammen med spinnhjulene, er mindre enn ved tidligere kjente prosesser, og friksjonskreftene har dermed en mindre ufordelaktig virkning på de sprø, nylig formede fibre.

Smelteringen blir betydelig mindre påvirket av luftstrømmen, da denne er rettet skrått på tvers av smelteringen. Dette betyr at smelteringen ikke nedkjøles, deformeres eller forskyves av luftstrømmen.

Den konisk formede luftblåst bidrar også til en bedre fordeling av strømmen av fibre i ullkammeret. Videre kan det nevnes at fibermatten som dannes får en bedre kvalitet, siden den inneholder som gjennomsnitt lengre fibre på grunn av at disse ikke brekkes så ofte og inneholder færre perler som et resultat av den reduserte kjøling av smelteringen og de mer fordelaktige strømningsbetingelser ved fibrilleringen, noe som, sett fra prosessteknologisk standpunkt, også betyr forbedret utnyttelse av smelteInngangen.

For ytterligere å forbedre betingelsene for fiberdannelse, er ved en fordelaktig utførelsesform for oppfinnelsen, spinnhjulets omkretsflate kronet. Kroningen er meget liten og kan utformes slik at midtpartiet av den omløpende flate er plan, mens sideflatene heller oppad. Plasseringen av kroningen på den omløpende flate kan variere og dens form og plassering kan være forskjellig på de forskjellige spinnhjul.

Kroningen fører til at smelteringen blir sentrert på omkretsflaten og inntar en fast stilling på denne. Dette betyr at stillingen for strømmen av fibre som dannes over spinnhjulet kan bestemmes nøyaktig, og luftstrømmen kan rettes inn for å møte strømmen av fibre i den riktige høyde. Med en plan omløpende flate har smelteringen tilbøylighet til å bevege seg på den omløpende flate i en viss utstrekning, selv om luftstrømmen ikke treffer smelteringen. Ved å flytte det høyeste punkt på kroningen av den omløpende flate til den ene eller annen side, kan smelteringen og med denne strømmen av fibre som dannes, forskyves til den ønskede stilling i forhold til luftstrømmen.

Kroningen gir også den fordel at smeiten ikke behøver møte spinnhjulet nøyaktig på midten, siden smelteringen vil være sentrert som et resultat av kroningen.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet mer i detalj i form av eksempler på noen fordelaktige utførelsesformer og under henvisning til tegningens figurer, der: Figur 1 viser fibrilleringsanordningen ifølge oppfinnelsen i perspektiv,

figur 2 viser et vertikalt snitt etter linjen A-A på figur 1 og i større målestokk,

figur 3 viser en del av et snitt gjennom luftgapet, tatt etter linjen B-B på figur 2,

figur 4 viser et snitt gjennom luftgapet langs linjen D-D på figur 3,

figur 5 viser et vertikalt snitt svarende til figur 2, men med et kronet spinnhjul og

figur 6 viser området C på figur 5 i større målestokk.

På figurene er deler som svarer til hverandre betegnet med samme henvisningstall. Spinnhjulene er betegnet med 1, 2, 3 og 4, der spinnhjulet 1 er mottagerhjulet og er som vanlig i fibrilleringsanordninger med fire spinnhjul uten avblåsning. Smeiten som løper nedad er betegnet med 5 og smelteringen på de forskjellige spinnhjul med 6. Luftgapet er betegnet med 7 og skråttstilte ledevinger i luftgapet med 8. Kragen med luftgapet 7 er betegnet med 9 og dyser for bindemiddel med 10. Henvisningstallet 11 betegner luften som, som et resultat av delvis vakuum i ullkammeret, flyter rundt fibrilleringsanordningen og transporterer fibrene til samletransportøren.

Figur 1 viser en fibrilleringsanordning ifølge oppfinnelsen, men kan like godt representere en fibrilleringsanordning etter kjent teknologi, siden luftgapet som utgjør det nye ved oppfinnelsen ikke fremgår i detalj av figur 1. Figuren viser hovedtrekkene ved fibrilleringsprosessen.

Smeiten 5 kommer løpende ned mot omkretsflaten av spinnhjulet 1 og overføres fra dette til spinnhjulet 2, hvorfra smeiten føres videre til hjulet 3 og deretter til hjulet 4. Etter å ha klebet til omkretsflaten og blitt aksellerert til-strekkelig, kastes smeiten ut i form av fibre som et resultat av sentrifugalkraftens virkning. Fibrene kastes radielt utad og møter her avluftstrømmen som blåses inn gjennom luftgapet 7 og mellom ledevingene 8, og senere også av luften 11 som strømmer inn rundt fibrilleringsanordningen.

Den måte hvorpå strømmen av fibre påvirkes av luftstrømmen som blåses inn gjennom luftgapet 7, fremgår mer i detalj av figur 2. Luftstrømmen har en radial hastighetskomponent rettet utad i en vinkel a på rotasjonsaksene og en tangensiell hastighetskomponent i rotasjonsretningen der størrelsen av denne komponent bestemmes av vinkelen e for ledevingene 8. Vinkelen a kan være omtrent 4-20' og fordelaktig omtrent 5-10°. Blåseluften danner en konisk formet gardin rundt spinnhjulet med toppunktet av konusen liggende bak spinnhjulet. Med virkningen av den tangensielle hastighetskomponent, blir luftstrømmen dreiet skrått i rotasjonsretningen og sørger for transporten av fibrene fra spinnhjulets omkretsflate. Figuren viser den resulterende strøm av fibre i retning mot ullkammeret. På figuren er det vist to dyser 10 for bindemiddel, en bak spinnhjulet og montert på den forreste veggkonstruksjon i fibrilleringsanordningen og en dyse i midten av spinnhjulet 3. Figurene 3 og 4 viser to forskjellige snitt gjennom luftgapet,' der man ser den skrå anordning av ledevingene 8 i en vinkel e. Figur 5 viser samme snitt gjennom f ibrilleringsanordningen som figur 2, men med den forskjell at den omløpende flate av spinnhjulet er kronet. På figur 6 er området C vist i større målestokk. Under påvirkning av sentrifugalkraften blir smelteringen 6 sentrert så langt ut som mulig på den omløpende flate. Bredden av smelteringen er angitt med b. Som et resultat av sentreringsvirkningen vil ringen ligge i en avstand på a fra luftgapet 7. Midtlinjen for luftstrømmen vil ligge i en avstand h fra midtpunktet av smelteringen som ligger i en avstand på t fra den omløpende flate. Hvis det er ønskelig å regulere avstanden h, kan dette gjøres ved å forskyve midtpunktet av kroningen i den ønskede retning. Hvis avstanden h skal gjøres mindre, kan smelteringen sentreres nærmere luftgapet, og hvis avstanden h skal gjøres større, kan smelteringen sentreres lenger bort fra luftgapet. Avstanden h kan også reguleres ved regulering av diameteren på spinnhjulet.

Kroningen er noe overdrevet på figurene. I virkeligheten er avstanden mellom diametermålene dmjn og dmax av en stør-relsesorden på 1-356.

Plasseringen av kroningen på spinnhjulene kan variere fra spinnhjul til spinnhjul med det for øyet å utnytte mer effektivt fibrilleringssonen i akseretningen slik at strømmene av fibre fra de forskjellige spinnhjul ikke krysser hverandre, men i stedet blir forskjøvet aksialt i forhold til hverandre.

Claims (6)

1. Fibrilleringsanordning til fremstilling av mineralull, omfattende et eller flere hurtig roterende spinnhjul (1, 2, 3, 4) som en flytende smelte (5) ledes ned på og et fast luftgap (7) anordnet rundt spinnhjulene og konsentrisk med samt nær inntil disse, gJ~énnom hvilket gap det innføres en luftstrøm for kjøling og transport av fibermaterialet som er kastet ut fra overflaten av spinnhjulene, hovedsaklig i retningen for rotasjonsaksene for spinnhjulene, hvilket luftgap er innrettet til å meddele luftstrømmen en tangensiell bevegelseskomponent i rotasjonsretningen for de respektive spinnhjul, karakterisert ved at luftgapet (7) er innrettet til å meddele luftstrømmen en ytterligere hastighetskomponent som er rettet radielit utad i forhold til spinnhjulets rotasjonsakse, slik at luftstrømmen danner en konisk formet gardin rundt spinnhjulet (2, 3, 4) med konusens toppunkt liggende foran spinnhjulene, sett i strømningsretningen.

2. Fibrilleringsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at luftgapet (7) danner en vinkel på 4-20° med rotasjonsaksen for spinnhjulet.

3. Fibrilleringsanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at luftgapet (7) på kjent måte er tildannet i en fast krage (9) som konsentrisk omgir spinnhjulene (2, 3, 4), der avblåsning av fibre fra de omløpende flater skal finne sted og at veggene i luftgapet (7) i kragen er parallelle med hverandre og står i den ønskede vinkel på rotasjonsaksen for spinnhjulet.

4. Fibrilleringsanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at i det minste noen av spinnhjulene (1, 2, 3, 4) er kronet.

5. Fibrilleringsanordning som angitt 1 krav 4, karakterisert ved at plasseringen av kroningen på den omløpende flate kan variere.

6. Fibrilleringsanordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at formen på kroningen og dens plassering på den omløpende flate, kan være forskjellig for de forskjellige kronede spinnhjul.