NO814393L - Metode og apparat for oppsamling av fibermateriale - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører forming og oppsamling av fibre ! fra strømmer av fibermateriale, så som fibrøst mineralmate-j

i

i riale og oppsamling av fibermateriale på en oppsamlingsoverf flate. I en av oppfinnelsens mere spesielle utførelses-former føres en strøm av fibermateriale mot en oppsamlings-j overflate og fordeler strømmen over en oppsamlingstransport-iørs bredde. '

En vanlig fremgangsmåte ved oppsamling av fibermateriale er i

å lede fibermaterialet som en strøm eller slør mot en opp-<!>samlingsoverflate, såsom en gjennomhullet transportør, som i mottar fibrene og danner en matte eller fiberbane på denne. Av forskjellige årsaker er det ønskelig å tilveiebringe ji ■ stadig bredere matter eller baner på oppsamlingsoverflaten, særlig bredere;enn bredden av fiberstrømmen. Det er derfor ! : ønskelig å fordele fibrene slik at de dekker hele oppsamlingsoverf latens bredde. Det hender ofte at oppsamlingstranspor-j tøren har en bredde som er opptil seks ganger større enn bredden for fibermaterialstrømmen.

For jevnt å kunne fordele fibrene fra strømmen over oppsam- , lingsoverflatens hele bredde, er det vanlig å avbøyé strøm-men av fibrene over en oscillerende sylinder som ligner et spann med en åpen bunn. Den oscillerende sylinder fordeler fibermaterialet hurtig fra side til side på oppsamlings-flaten og tilveiebringer derved en relativt jevn fordeling-.

En annen fremgangsmåte som ofte anvendes ved fordeling av strømmer av fibermateriale er å lede strømmen mot midten av oppsaitlingstransportøren og avlede en del eller hele ' strømmen periodisk til enten den ene eller andre side av transportøren med luftpulser. Luftpulsene rettes normalt1 vinkelrett mot fibermaterialstrømmen for å bibringe denne en sideveis fordelende kraft.

En av vanskelighetene med den ovenfor beskrevne fremgangsmåte ved fordeling av fiberstrømmen er at de alle forbruker betyde-lige energimengder. Også fremgangsmåten ved å avbøye hele strømmen av fibre kan forårsake ujevnhet når fibrene legges j ned på den oppsamlende overflate. Anvendelse av luftpulser i for å fordele strømmen av fibre forårsaker problemer fordi fibrene akselleres mot oppsamlingsoverflaten og har en tendes til å støtes fra eller blåses tilbake fra oppsamlingsoverflaten, hvilket gjør det nødvendig å anvende sugevifter under oppsamlingsoverflaten for å holde fiberpakken ned mot oppsamlingsoverf laten . Den nødvendige energi for å drive slike sugevifter er betydelig og all den uttrukne luft må behandles av hensyn til forurensningskontroll. For kraftig suging av viftene har en tendens til å knuse noe av det fibrøse materialet i pakken. Ytterligere vil luftpulser forøke det generelle turbulensnivå i pakkeformningshetten. Den oscillerende bøyningsanordning er begrenset 'til fremstilling av ! relativt smale fiberbaner og er ikke egnet for anvendelse i : brede maskiner. Fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen vedrører derfor en løsning av de ovenstående problemer.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved oppsamling av fibermateriale ved hvilket en strøm av fibermaterialer ledes mot en oppsamlingsoverflate, og den innbefatter videre en utmatning av en strøm av gasser hovedsaklig parallelt med fiberstrømmen, og tilstrekkelig nær fiberstrømmen for å ekspandere denne når den beveger seg mot oppsamlingsoverflaten. Hastigheten for fibermaterialet som når oppsamlingsoverflaten nedsettes ved innvirkning av gasstrømmen og derved er dét mulig å redusere den sugning som er nødvendig under oppsamlingsoverf laten . Ytterligere nedsettes energibehovet for å rense de utsugde gasser på grunn av det mindre volum gasser som utsuges. Ettersom fibrene og de medfølgende gasser når oppsamlingsoverflaten med en lavere hastighet, settes i betydelig grad problemet vedrørende tilbakeblasing og fra-støtning ned. Nedsettelse av sugkraften under oppsamlingstransportøren nedsetter også knusning av fibermateriale i bunndelen av banen.

I en spesiell■utførelsesform av oppfinnelsen utmates gass-strømmen med en hastighet som er tilstrekkelig meget større j

i

i 1 ii.

i enn hastigheten hos fibermaterialstrømmen for å ekspandere. !

denne strøm når den beveger seg mot oppsamlingsoverflaten.

• Gasstrømmen kan utmates med en hastighet opptil 10 ganger ! større enn hastigheten for fibermaterialstrømmen. Hastigheten eller momentet for gasstrømmen kan være tilstrekkelig '' til å danne lavere trykk utenfor fibermaterialet og for å

oppnå en.gassjiktakselleras^on hvilket fører til sprednj ing ii av ekspansjon av strømmen. j i i i i Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen utmates to gasstrømmer fra to posisjoner som ligger på hver sin side j

i

av fibermaterialstrømmen.

i Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen føres .! ett i det vesentlige sylindrisk slør av fibermaterialet mot j oppsamlingstransportøren og sløret ekspanderes slik at det j hovedsakelig dekker oppsamlingstransportørens bredde. i

i I en annen foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen ut- ! mates to strømmer fra to munnstykker idet hvert munnstykke j strekker seg gjennom en bue innen området 90-150° av buens j omkrets. Hvert munnstykke kan være anordnet i en bue på ca. j 120° av slørets omkrets. I

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for å oppsamle fibrøst materiale av denne type i.h.t. hvilken et generelt sylindrisk.slør av fibermineralmaterialet i det vesentlige føres ned over mot en oppsamlingstransportør og hvor for-bedringen omfatter å utføre to nedadrettede gasstrømmer, i det vesentlige parallelle med sløret og tilstrekkelig nær i dette for å ekspandere sløret til i det vesentlige å dekke bredden av oppsamlingstransportøren og hvor gasstrømmene ut-føres fra to munnstykker anordnet på hver sin side av sløret for utmatning av luftstrømmen i en bue innen området 90-' 150° av slørets omkrets. Hvert munnstykke kan utmate sin luftstrøm gjennom en bue på ca. 120° av slørets omkrets. '■

1

!I I

I en utførelsesform av oppfinnelsen er munnstykkene anordnet for å utmate luftstrømmene med hastigheter som er ca. 10 ganger større enn slørets hastighet. j J

i i

I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen har hvert munnstykke på sin nedstrøms side en divergerende flate. • \

<!>j

! ' ■ ■ . I I

I en spesielt foretrukket utf ørelsesf orm har hvert munn-| stykke på sin oppstrøms side en konvergerende flate. j

I den vedlagte tegning viser: i

i i i fig. 1 en snitt gjennom et apparat for oppsamling av fibermateriale i.h.t. oppfinnelsens prinsipp.

Fig. 2 viser et skjematisk bilde av et slør av fibermateri-j alé som ekspanderes av gasstrømmer fra munnstykkene, i.h.t. < oppfinnelsens prinsipper. j

i Fig. 3 er et perspektivbilde av et slør av fibermateriale j som ekspanderes av to munnstykker i.h.t. oppfinnelsens prinsipper. j ,Fig. 5 viser et skjematisk grunnriss av et system for;;' fordeling og oppsamling av fibre fra et antall slør i.h.t. prinsippene for oppfinnelsen. Fig. 5 er et skjematisk grunnriss av et system for oppsamling av fibermateriale fra flere strømmer av fibermateriale i.h.t. prinsippene for oppfinnelsen. For nærmere å beskrive hensikt-en vil prinsippene for oppfinnelsen omtales i forbindelse med en fremgangsmåte ved formning og oppsamling av glassfibre. Oppfinnelsen omfatter imidlertid dens anvending for \ andre mineralfibre og for andre fibrøse materialer og med ' alternative fiberformningsmetoder.

Som det fremgår av fig. 1 kan spinneanordningen 10 være montert for rotasjon på en hul aksel 12 og kan ha åpninger i omkretsveggen 14. Strømmer 16 av smeltet glass kan falle ned på sninnanordningens bunn og strømme utad og oppad til spinn-• anordningens omkretsvegg, gjennom hvilke glasset passerer som fibre 18. Fibrene kan erholdes i utdragbar tilstand ved varme fra det ringformede brennkammer 20 og fibrene kan vendes] nec-ad til en strøm eller slør av glassfibre ved påvirkning av

■den ringformede blåseanordning 24. Bindemiddel kan påføres fibrene i strømmen av fibermaterialet ved hjelp av en pass-1 ende anordning så som et bindemiddel-påføringsmunnstykke,

25. Sløret føres mot oppsamlingsoverflaten 26, på hvilken

i fibrene oppsamles som matte eller bane 28. Fiberfordelings-og oppsamlingsprosessen skjer generelt inne i formningshetten 30, som begrenser bredden av oppsamlingsoverflaten og banen.J Ikke viste sugeanordninger tilveiebringer et partielt vakuum i rommet 32 under oppsamlingsoverflaten for å holde fibermaterialet på oppsamlingsoverflaten. Anordninger, så som munnstykket 36 for utmatning av strømmer 34 av gasser i det hovedsakelige parallelt med sløret er anordnet tilstrekkelig nær I sløret for å ekspandere dette når det beveger seg mot oppsam-i ,: lingsoverf laten. For at gasstrømmen som utmates fira munnstyk-i ket skal ekspandere sløret, må dette komme inn under gass- ■' strømmens innvirkning. Som vist i fig. 2 kan munnstykkene omfatte nedadrettede slisser 38 som mates gjennom rørled-ningen 40, som på sin side kan mates fra et ikke vist luft-tilførselsforråd via rørledningen 42. Munnstykket kan på sin nedstrømsside ha en divergerende overflate så som fordeler- ; klaffen 44. Fordelerklaffens overflate kan være en Coanda-~-overflate for å lette divergeringen av gasstrømmen og ekspan-sjonen av sløret. Når gasstrømmen beveger seg nedad fra munn-stykkespalten drar den eller fjerner en del av sløret ut fra slørets midte og bringer således sløret til å ekspandere og retardere. I' en foretrukket utførelsesform danner fordeler-klaffen en vinkel på ca..30° med slørets midtlinje. Hvert munnstykke kan også på sin oppstrømss.ide ha en konvergerende overflate så som tilførselsreguleringsflaten 46, som i den foretrukne utførelsesform danner en vinkel på ca.' 15° med slørets midtlinje. Innløpsreguleringsflaten gjør at munnstykket kan plasseres tilstrekkelig nær sløret for å oppnå den riktige divergering uten at en del av sløret kommer bak munnstykket. Den fra munnsty kke t utmatede gasstrøm innføres vanligvis med en hastighet som er større enn slørets hastighet. Munnstykket kan også ha en svak underlyds-konstruksjonj

som muliggjør utmatningshastighet for gassene på ca. 300 m/ i sek. Når sløret passerer munnstykket er dets hastighet ca. 30 m/sek. og derfor er gasstrømmens hastighet ca. 10 ganger høyere enn slørets hastighet.

Som vist i fig. 3 kan apparatet være forsynt med to munnstykker idet hvert -munnstykke er anordnet for å utmate sin luftstrøm gjennom en bue innen området 90°-150° av slørets omkrets. Fortrinnsvis dekker munnstykket en bue på ca. 120°.

Systemet for fiberfordeling og oppsamling som vist i fig.4 innbefatter parvis anordnede munnstykker som ekspanderer et flertall slør av fibre innen de avsettes på oppsamlingstransportøren. Det er åpenbart at oppfinnelsen kan tilpas-ses et system som inneholder et hvilket som helst antall slør.

Det i fig. 5 viste systemet for fiberfordeling og oppsamling kan eksempelvis omfatte fire slør 48A, 48B, 48C og 48D. Hvert

.slør kan være forbundet med et munnstykke 50A, 50B, 50C og 50D, og de tilhørende tilførselsledninger 52A, 52B, 52C og 52D. Da det kun finnes ett munnstykke for hvert slør, vil ved drift at munnstykkene hvert slør avledes og ekspandere mot den ene eller den andre side av oppsamlingsoverflaten på hvilken banen 54 dannes. Strømmen av luft til hver og ett av munnstykkene kan reguleres ved hjelp av reguleringsanord-ninger 56A, 56B, 56C og 56D. Reguleringsanordningene kan være av hvilken som helst egnet type, så som magnetventiler for regulering av luftstrømmen til munnstykket. Ved å regulere luftstrømmen til hvert munnstykke kan man regulere eks-pansjonen av hvert slør og fordelingen av fibrene fra hvert slør. Skulle eksempelvis den høyre kant av banen som oppsamles på oppsamlingsoverflaten som vises i fig. 5 ha en lavere tetthet enn det som ønskes, kan man modifisere driften av reguleringsanordningen 56B for å øke luftstrømmen fra munnstykket 50B for å avlede mere av sløret. 48B til høyre på oppsamlingsoverf laten . Hver reguleringsanordning kan ved ikke viste anordninger koordineres for på en effektiv måte å regulere

fordelingen av fibrene på oppsamlingsoverf laten, brif teris- L-av reguleringsanordningen kan skje avhengig av ikke viste avfølingsorgan for bestemmelse av avvikelser fra ønsket<!>fiberf prde.lingsmønster. Oppfinnelsen kan anvendes for forming

av fibre fra smeltet glass for anvendelse for glassfiber-: produkter for varmeisolering og glassfiberprodukter for lyd-isolering..

Claims (10)

1. Fremgangsmåte ved oppsamling av mineralfiber-materiale, ved hvilken smeltet mineralmateriale tilføres en roterende spinneanordning hvorfra smeltet mineralmateriale utmates fra en med åpninger forsynt omkretsvegg i spinnan-' ordningen i form av mineralfibre som vendes nedover til et nedadløpende slør og fibrene oppsamles på en under spinneanordningen anordnet oppsamlingsoverflate,karakterisert vedat et gassmunnstykke anbringes under spinneanordningen, hvilket munnstykke omfatter en nedad konvergerende innløpsoverflate, en nedaddivergerende utløpsoverflate og en gassutløpsspalte mellom innløpsoverflaten og utløps-overflaten og at en gasstrøm utmates fra utløpsspalten hovedsakelig parallelt med sløret for å ekspandere dette til oppsamlingsoverflatens bredde.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat gasstrømmen utmates med en hastighet som er .ca. ti ganger større enn slørets hastighet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat to gasstrømmer utmates fra to steder anordnet på hver sin side rundt sløret.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert vedat de to gasstrømmer utmates fra to munnstykker og at hvert munnstykke utstrekker seg over en bue på 90-150° av slørets omkrets.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakt é r i^-s e r t ved at de to gasstrømmer utmates fra to munnstykker og at hvert munnstykke utstrekker seg i en bue på 120° av slørets omkrets.

6. Apparat for utførelse av fremgangsmåte ifølge krav 1, i hvilket smeltet mineralmateriale tilføres en spinneanordning hvorfra smeltet mineralmateriale utmates i form av mineralfibre fra åpninger anordnet i spinneanord- i ningens omkretsvegg, og at fibrene vendes nedad til et ned- : adgående slør idet de oppsamles på en under spinneanordningen anordnet oppsamlingsflate,karakterisert ved. en under spinneanordningen anordnet gassutmatningsanordning som er forsynt med en nedadrettet gassutløpsspalte for ut- matning av en gasstrøm hovedsakelig parallelt med sløret i for å ekspandere dette til oppsamlingsflatens bredde. i ' i i

7. Apparat ifølge krav 6,karakterisertved at gassutmatningsanordningen omfatter to munnstykker anordnet på hver sin side av sløret, idet hvert munnstykke er anordnet for å utmate en gasstrøm i det hovedsakelige' j\parallelt med sløret, idet hvert munnstykke er anordnet til-: strekkelig nær sløret for å bringe fiberstrømmen til å ekspandere når den beveger seg mot oppsamlingsoverflaten, og at hvert munnstykke er anordnet for å utmate en gasstrøm ,i en bue på 90-150° av slørets omkrets.

8. Apparat ifølge krav 7, karakteris 'ert ved at hvert munnstykke er anordnet for å utmate gasstrøm-men i en bue på ca. 120° av slørets omkrets.

9. Apparat ifølge krav 7,karakterisertved at munnstykket på sin nedstrøms side har en divergerende flate.

10. Apparat ifølge krav 9,karakterisertv e d at hvert munnstykke .-på sin oppstrømsside har en konvergerende overflate.