PL164616B1 - i urzadzenie do wytwarzania wlókniny z welny mineralnej, zwlaszcza z welny skalnej oraz sposób wytwarzania wstegi filcowej z wlókniny1. Sposób ciaglej produkcji wlókniny z welny PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób ciaglej produkcji wlókniny z welny mineralnej zwlaszcza z welny skalnej w którym do wytwarzania wlókniny przewidziano kilka jednostek rozwlókniajacych umieszczonych w rurze opadowej, zas wlókna odkladaja sie pod cisnieniem ssania na trans- porterze zbiorczym, znamienny tym, ze wlókna odkla- da sie na przyporzadkowanej kazdej z jednostek rozwlókniajacych i w danym przypadku rosnacej w kierunku transportu powierzchni odkladania transpo- rtera zbiorczego. 2. Urzadzenie do wytwarzania wlókniny z welny mineralnej, zwlaszcza z welny skalnej, które posiada kilka jednostek rozwlókniajacych do wytwarzania wlók- niny, umieszczonych w rurze opadowej, i w którym wlókna sa odkladalne pod dzialaniem cisnienia ssania na przepuszczalnym dla gazu jednostkowym transpo- rterze zbiorczym z co najmniej jedna zakrzywiona cze- scia, przy czym w pewnej odleglosci od zakrzywionej czesci transportera jest umieszczony element kierujacy uszczelniony w stosunku do rury opadowej, znamienne tym, ze kazdej z wytwarzanych przez poszczególne jed- nostki rozwlókniajace (1, 2, 14, 15, 16 i 17) mieszanin wlókno/gaz/powietrze jest przyporzadkowana fikcyjna powierzchnia odsysania na zakrzywionej czesci jedno- stkowego transportera zbiorczego (6; 19, 21; 29, 31). przy cz y m dyspozycyjne powierzchnie odsysania (a, b, c, d, e, f) dla poszczególnych jednostek rozwlókniajacych (1, 2; 14, 15, 16, 17) rosna w kierunku transportu. (30) Pierwszenstwo: 29.06.1989,DE,89 3921399 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania włókniny z wełny mineralnej, zwłaszcza z wełny skalnej i urządzenie do wytwarzania włókniny z wełny mineralnej, zwłaszcza wełny skalnej oraz sposób wytwarzania wstęgi filcowej składającej się z kilku włóknin pojedynczych.

Przy produkcji włókniny z wełny mineralnej na przykład z wełny skalnej lub szklanej, ważną operacją technologiczną jest oprócz rozwłókniania samowytwarzanie włókniny. Jak przy tym wiadomo, otrzymaną za pomocą jednostki rozwłókniającej mieszaninę włókna gaz/powietrze wprowadza się w celu oddzielenia włókien do tak zwanej rury opadowej w kształcie skrzyni, która posiada na dnie działający jako rodzaj filtra taśmowego transporter zbiorczy, z reguły wykonany w postaci przepuszczalnego dla gazów, obiegowego płaskiego transportera taśmowego. Pod transporterem taśmowym znajduje się przy tym urządzenie odsysające, które wytwarza pewne podciśnienie.

Gdy mieszanina włókno/gaz/powietrze, która także może zawierać środek wiążący, trafi na transporter zbiorczy, wówczas mieszanina gaz/powietrze zostaje zassana pod powierzchnię działającego w charakterze filtru transportera a włókna odkładają się na nim jako włóknina. Natomiast gdy zastosuje się rurę opadową z kilkoma umieszczonymi szeregowo jednostkami rozwłókniającymi w celu otrzymania włókniny z wełny mineralnej, która w porównaniu z poprzednio wymienionym urządzeniem posiada większą grubość, to znaczy większy ciężar powierzchniowy, wówczas włóknina częściowa, wytworzona przez każdą poprzedzającą jednostkę rozwłókniającą w połączeniu z każdą następną włókniną częściową stawia dodatkowy opór przepływowi odsysanej mieszaniny gaz/powietrze. Znaczy to, że im więcej jednostek rozwłókniających współpracuje z sobą w jednej rurze opadowej, tym większe są opory przepływu w kierunku transportu włókniny całkowitej, i tym samym wzrasta również zapotrzebowanie energii ze strony urządzenia odsysającego, którego ciśnieniem ssania muszą być przezwyciężane opory przepływu. Dla zilustrowania tej zasady może służyć opis patentowy Stanów Zjednoczonych A.P. 3 220 812.

Oprócz zwiększonego zużycia energii taki sposób wytwarzania włókniny ma tę zasadniczą wadę, że wskutek występujących przy tym dość wysokich różnic ciśnień między urządzeniem odsysającym a powierzchnią włókniny, tworząca się włóknina z wełny mineralnej może być tak ściśnięta, iż opuszcza ona rurę opadową w stanie nadmiernego zagęszczenia. W następstwie tego nie można zejść poniżej dolnej granicy z góry określonego minimalnego ciężaru objętościowego, to znaczy za pomocą takich urządzeń nie można produkować włókniny wełnianej, np. z wełny skalnej, o ciężarze objętościowym poniżej 25 kg/m3.

Dochodzi jeszcze to, że wielokrotnie wytwarzanie włókniny nie przebiega homogeniczni^, tak że w różnych miejscach włóknina może mieć różne ciężary powierzchniowe. Ponadto w przypadku sto4

164 616 sowania takich urządzeń z większą ilością jednostek rozwłókniających pojawia się kłopot, polegający na tym, że w razie zapotrzebowania na włókninę o stosunkowo dużym ciężarze powierzchniowym należy ewentualnie wyłączać niektóre jednostki rozwłókniające, gdy zostanie przekroczona dolna granica zdolności wytwórczej urządzenia odsysającego, to znaczy wydajność jego wentylatorów, w celu utrzymania zdolności działania rury opadowej.

Warunek, aby grubość włókniny rosła w kierunku do wylotu rury opadowej a szybkość przepływu przy stałym ciśnieniu ssania malała w tym samym kierunku, doprowadziła w przypadku stosowania tradycyjnych rur opadowych także do tego, że przestrzenie odsysania pod transporterem taśmowym podzielono na kilka stref i to z ciśnieniami ssania wzrastającymi w kierunku transportu. Problem dużych różnic ciśnień oraz niepożądanego zagęszczania wstępnego włókniny całkowitej nie został jednak tym zabiegiem rozwiązany.

Celem wynalazku jest zatem zaproponowanie takiego sposoou i urządzenia, za pomocą których można produkować w sposób ciągły włókninę z wełny mineralnej, zwłaszcza z wełny skalnej, także o gęstości przestrzennej poniżej 25 kg/m^ i o dobrej jakości, i za pomocą których osiąga się zmniejszenie zużycia energii na odsysanie. Ponadto zadaniem wynalazku jest podanie sposobów umożliwiających produkowanie wielowarstwowych wstęg filcowych z otrzymanych włókien z wełny mineralnej o małej gęstości przestrzennej.

Sposób ciągłego wytwarzania włókniny z wełny mineralnej, według którego do wytwarzania włókniny przewidziano kilka jednostek rozwłókniających umieszczonych w rurze opadowej oraz według którego włókna odkładają się pod ciśnieniem ssania na transporterze zbiorczym, charakteryzuje się według wynalazku tym, że odkładanie włókien odbywa się na przyporządkowanej każdej z jednostek rozwłókniających i w danym przypadku rosnącej w kierunku transportu powierzchni odkładania transportera zbiorczego.

Urządzenie do wykonywania tego sposobu, zwłaszcza do wytwarzania włókniny z wełny skalnej, które posiada kilka jednostek rozwłókniających do wytwarzania włókniny, umieszczonych w rurze opadowej i w· którym włókna są odkładalne pod działaniem ciśnienia ssania na przepuszczalnym dla gazu jednostkowym transporterze zbiorczym z co najmniej jedną zakrzywioną częścią, przy czym w pewnej odległości od zakrzywionej części transportera jest umieszczony element kierujący, uszczelniony w stosunku do rury opadowej, charakteryzuje się według wynalazku tym, że każdej z wytwarzanych przez poszczególne jednostki rozwłókniające mieszanin włókno/gaz/powietrze jest tak przyporządkowana fikcyjna powierzchnia odsysania na zakrzywionej części jednostkowego transportera zbiorczego, iż dyspozycyjne powierzchnie odsysania dla poszczególnych jednostek rozwłókniających rosną w kierunku transportu. Dzięki temu, wraz ze wzrostem grubości wytwarzanej włókniny rośnie także wielkość dyspozycyjnej powierzchni odsysania. ODtyczy to zwłaszcza powierzchni zakrzywionej, gdyż długość jej rozwinięcia jest większa od długości jej pionowego rzutu na powierzchnię poziomą. Ostatni warunek powoduje w efekcie, że w przypadku stosowania kilku jednostek rozwłókniających, mogą one być umieszczone z uwzględnieniem oszczędności miejsca w jednakowych odległościach od siebie, a mimo to dyspozycyjna;powierzchnia odsysania przypadająca na każdą jednostkę rośnie w kierunku transportu. Obowiązuje tu ogólnie funkcja wyrażona wzorem: powierzchnia odsysania A=f (ξ O, gdzie ξ oznacza współczynnik oporu hydraulicznego włókniny z wełny mineralnej, który jest zależny głównie od jej ciężaru powierzchniowego i od grubości włókna.

Główna zależność, określająca stratę ciśnienia podczas przepływu ma postać:

Δρ =ξ £ w², gdzie: p = gęstość mieszaniny gaz/powietrze Okg/m^) a w = prędkość przepływu Om/s).

Przyjmując, że zarówno strumień objętości każdej z jednostek rozwłókniających jak również p urządzenia odsysającego są stałe, otrzymuje się następujące związki:

W| x Aj = Wj ^x A?

ζΐ x γ x(Wj)² = ζ 2 ^x ©2^ w₂ = Wj

Wynika z tego, że prędkość przepływu maleje w kierunku transportu proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego ze stosunku współczynników oporu hydraulicznego, lub utrzymując stałą

164 616 objętość strumienia przepływu, otrzymuje się zależność:

Wynika z tego także, że wprawdzie dyspozycyjne powierzchnie odsysania mogłyby być wykonane jako płaskie, ale przy stałym ciśnieniu ssania w kierunku transportu wymagałoby to stosowania rosnących odległości między jednostkami rozwłókniającymi a tym samym zwiększonego zapotrzebowania na miejsce. Tak rozpoznana współzależność stanowi jednak - ze względu na nowość - wynalazek sam w sobie.

Użyte w związku z tym określenie fikcyjna powierzchnia odsysania należy rozumieć tak, że poszczególne strefy odsysania nie są oddzielone od siebie konstrukcyjnie ścianami poprzecznymi, tak jak ma to miejsce w rozwiązaniu według stanu techniki. Pojawiają się one dla każdej jednostki rozwłókniającej w metodzie wydmuchiwania z dyszy w wyniku pionowego rzutowania np. klinowej geometrii płaskich wiązek o swobodnym strumieniu, przy czym granice poszczególnych stref odsysania mogą się krzyżować w wyniku turbulencji w rurze opadowej. Ważne jest jednak przy tym to, że dla każdej powierzchni rzutowania stoi do dyspozycji powierzchnia odsysania rosnąca w kierunku transportu, dzięki czemu korzystnie staje się możliwe zarówno utrzymywanie stałego ciśnienia ssania w jednostkowym transporterze zbiorczym jak również i stosowanie łącznie mniejszej mocy dla potrzeb odsysania. Ostatnie zabiegi umożliwiają natomiast stosowanie mniejszej ilości wełny na jednostkę powierzchni a więc wytwarzanie włókniny z wełny mineralnej o stosunkowo małej gęstości przestrzennej.

W związku z tym jest wprawdzie znane z niemieckiego opisu patentowego nr DE-OS 2 122 039 urządzenie do produkcji włókniny wełnianej, w którym włókna przychodzące z jednostki rozwłókniającej także trafiają na będącą w ruchu zakrzywioną powierzchnię odsysania, a mianowicie na powierzchnię bębna ssącego obracającego się z dużą szybkością (45 m/sek), lecz właściwe wytwarzanie włókniny nie odbywa się tu na bębnie ssącym, który ma za dużą prędkość obwodową, lecz w umieszczonym za tym bębnem tak zwanym rozdzielaczu w kształcie leja, posiadającym taką samą szerokość jak bęben ssący. Ponieważ takie znane bębny ssące, stosowane także w ramach metody wydmuchiwania z dyszy, powinny posiadać prędkość obwodową, która mniej więcej odpowiada prędkości wytwarzanych włókien, nie służą one do odkładania włókniny, lecz tylko do odsysania mieszaniny gaz/powietrze. W w/w opisie jest przedstawiona także rura opadowa z kilkoma jednostkami rozwłókniającymi i dwoma obracającymi się przeciwbieżnie w stosunku do siebie bębnami ssącymi. Pomyślano tu jednak przy tym tylko o umieszczonych szeregowo jednostkach rozwłókniających, których osie leżą w płaszczyźnie pionowej, w stosunku do której są natomiast umieszczone symetrycznie obydwa bębny ssące, przy czym pracują one według tej samej zasady jak opisany na początku pojedyńczy bęben ssący.

Gdy w urządzeniu według wynalazku stosuje się tylko jeden przepuszczalny dla gazu jednostkowy transporter zbiorczy z co najmniej jedną zakrzywioną częścią powierzchni, a ponadto w pewnej odległości od tej części uszczelniony w stosunku do rury opadowej element kierujący, wówczas jego powierzchnia, leżąca naprzeciwko zakrzywionej części transportera, jest wykonana jako ruchoma w kierunku transportu. Dzięki temu lepiej odbywa się wyładunek tworzącej się włókniny wełnianej.

Taki uszczelniający element kierujący jest konieczny w każdym przypadku, w celu zapobieżenia niekontrolowanemu wydobywaniu się powietrza i włókien z rury opadowej. Dotyczy to także szczeliny wyładunkowej włókniny wełnianej, gdyż tu uszczelnienie musi być wykonywane przez samą włókninę. Działanie uszczelniające włókniny zależy jednak od jej ciężaru objętościowego, jej siły sprężynowania i siły spójności samej włókniny, tak ze np. włóknina z długimi elastycznymi włóknami pojedynczymi jest w stanie lepiej wypełnić szczelinę wyładunkową niż włóknina z krótszymi włóknami przy tej samej szerokości szczeliny. Z drugiej strony szczelina wyładunkowa nie może być zbyt wąska, gdyż w przypadku większych ciężarów powierzchniowych następowałoby za duże sprasowanie wstępne włókniny. Dlatego korzystnie, odległość w świetle między elementem kierującym a jednostkowym transporterem zbiorczym jest nastawialna.

Korzystnie, zamiast elementu kierującego jest przewidziany drugi jednostkowy transporter zbiorczy, który wówczas przejmuje funkcję uszczelniania rury opadowej po stronie pierwotnie przewidywanego elementu kierującego. W przypadku takiego umieszczenia dwóch jednostkowych transpor164 616 terów zbiorczych idea wynalazku znajduje pełne urzeczywistnienie wówczas, gdy tej jednostce podwójnej są przyporządkowane co najmniej trzy jednostki rozwłókniające, rozmieszczone symetrycznie, z trzecią jednostką rozwłókniającą znajdującą się w środku między elementami jednostki podwójnej. Także w tym przypadku celowym jest, aby szerokość szczeliny między jednostkowymi transporterami zbiorczymi służącej do wyładowywania włókniny, była zmienialna.

Gdy szerokość szczeliny między jednostkowymi transporterami zbiorczymi musi być stała, np. ze względów technologicznych lub konstrukcyjnych, wówczas proponuje się korzystnie, aby szerokość tej szczeliny była zmieniana za pomocą co najmniej jednego elementu nastawialnego, umieszczonego za powierzchniami transportowymi w kierunku transportu. Element nastawialny korzystnie jest wałkiem napędzalnym lub napędzalnym transporterem taśmowym.

Korzystnie służą do tego dwa napędzalne umieszczone w zmienialnej odległości od siebie wałki lub transportery taśmowe.

Te elementy nastawialne, umieszczone za powierzchniami transportowymi w kierunku transportu, mają znaczenie wówczas, gdy musi istnieć możliwość produkowania włóknin z wełny mineralnej, posiadających najrozmaitsze ciężary powierzchniowe. Z doświadczeń zebranych przy eksploatacji tradycyjnych rur opadowych z kilkoma jednostkami rozwłókniającymi, a w tym zwłaszcza takich, które pracują metodą wydmuchiwania z dyszy, okazało się, że można otrzymywać włókninę wełnianą, której ciężar objętościowy w miejscu wyładunku z wieży opadowej nie może być większy od 75 kg/m^, gdyż inaczej nie jest możliwa bez zakłóceń produkcja zdatnych do użycia wyrobów. Odpowiada to zmianie grubości warstwy w stosunku 1:3, podczas gdy pożądany jest stosunek 1:12 i więcej.

Szczególne wymagania stawia przy tym wyładunek włókniny o stosunkowo małej grubości, gdyż spójność wewnętrzna takiej włókniny jest najmniejsza. U przypadku niewłaściwego odpływu powietrza taka włóknina może być wydmuchiwana przez szczelinę wyładunkową, zaś przy zbyt dużym ciśnieniu ssania może się z trudem oddzielać od transportera zbiorczego. Ponadto należy uważać aby w przypadku awarii jednej z zainstalowanych tu czterech jednostek rozwłókniających na jeden z jednostkowych transporterów zbiorczych docierała tylko trzecia część łącznego ciężaru powierzchniowego, co również zwiększa wymagania w stosunku do wyładunku włókniny.

W dostosowaniu się do tych wymagań pomagają także dalsze środki zaradcze, przewidują korzystnie, że dyspozycyjne wielkości powierzchni odsysania każdego z jednostkowych transporterów zbiorczych są nastawialne, zwłaszcza w obszarze szczeliny służącej do wyładowywania włókniny.

Urządzenie będące przedmiotem wynalazku posiada przede wszystkim tę ważną zaletę, że do wykonywania powierzchni odkładania transportera zbiorczego można stosować stosunkowo cienkie blachy, perforowane, gdyż powierzchnia ich nie jest narażona na działanie dużych obciążeń; oznacza to, że w związku z tym można zrezygnować z potrzebnych w innym przypadku ze względów statycznych żeber poprzecznych o odpowiedniej wysokości, dzięki czemu otrzymuje się gładką z obydwu stron powierzchnię transportera zbiorczego, którą na drodze czysto mechanicznej można dobrze utrzymywać w czystości. Może się to odbywać korzystnie za pomocą kombinacji co najmniej jednej elastycznej szczotki w kształcie walca, przeczesującej od wnętrza perforację transportera zbiorczego z prędkością równą jego prędkości obwodowej, i co najmniej jednej dalszej szczotki w kształcie walca, która czyści powierzchnię zewnętrzną znacznie większą od prędkości obwodowej transportera zbiorczego. Dzięki temu urządzenie według wynalazku może korzystnie pracować na sucho, co w stosunku do stanu techniki niesie z sobą znaczne korzyści technologiczne i ekonomiczne, gdyż tam na ogół muszą być stosowane kosztowne urządzenia do czyszczenia na mokro i suszenia, aby zapewnić zachowanie perforacji transportera zbiorczej wolnej od ewentualnie przylegających resztek włókien oraz środków wiążących.

Urządzenie według wynalazku nadaje się zwłaszcza do produkowania włókniny z wełny skalnej, którą otrzymuje się metodą wydmuchiwania z dyszy. Dotychczas nie można było jednak otrzymywać ekonomicznie i niezawodnie tą metodą włókniny na bazie wełny skalnej o gęstości przestrzennej poniżej 25 kg/m3. Metoda wydmuchiwania z dyszy charakteryzuje się jak wiadomo tym, że z tygla zawierającego stopiony minerał wypływają pod działaniem siły ciężkości jego strumienie, które pod działaniem gazów o dużej prędkości płynących zasadniczo równolegle do nich ulegają w dyszy rozwłóknieniu, wyciągnięciu i ochłodzeniu do temperatury niższej od temperatury mięknięcia.

W związku z tym może być także korzystne w stosunku do rosnącej powierzchni odkładania, gdy

164 616

Ί jednostki rozwłókniające są umieszczone z takim nachyleniem, iż wytworzone przez nie włókna trafiają na powierzchnię zbiorczą pod kątem odchylonym od linii pionu.

Ponadto jest korzystne, gdy jako transporter zbiorczy stosuje się symetryczną jednostkę obrotową, to znaczy, gdy co najmniej jeden jednostkowy transporter zbiorczy jest wykonany jako bęben, przy czym ciśnienie ssania w każdym z jednostkowych transporterów zbiorczych powinno byó nastawiane, dzięki czemu można łatwo dopasowywać się do różnych warunków ruchowych.

Drugie zadanie częściowe niniejszego wynalazku rozwiązano korzystnie za pomocą sposobu polegającego na tym, że w celu ciągłej produkcji wstęgi filcowej, składającej się z kilku włóknin pojed^c^ch włókna na włókniny pojedyńcze odkłada się na przyporządkowanej każdej z jednostek rozwłókniających i w danym przypadku rosnącej w kierunku transportu powierzchni odkładania trans portera zbiorczego, przy czym włókna pojedyńcze odkłada się na będącym w ruchu transporterze taśmowym, tworząc wstęgę filcową.

Alternatywnie może być także korzystne, wytwarzanie złożonej wstęgi filcowej z jednej jedynej włókniny, gdzie włókna na wstęgę wyjściową odkłada się na przyporządkowanej każdej z jednostek rozwłókniających i w danym przypadku rosnącej w kierunku transportu powierzchni odkłada się za pomocą ruchu wahadłowego na będącym w ruchu transporterze taśmowym, tworząc wielowarstwową wstęgę filcową.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie uproszczony przekrój pierwszego przykładu wykonania będącego przedmiotem wynalazku urządzenia do produkcji włókniny z wełny mineralnej z dwiema jednostkami rozwłókniającymi i jednym przepuszczalnym dla gazu transporterem zbiorczym, który w obszarze odkładania włókien posiada zakrzywioną powierzchnię odsysania; fig. 2 - schematycznie uproszczony przekrój drugiego przykładu wykonania będącego przedmiotem wynalazku urządzenia z czterema jednostkami rozwłókniającymi i dwoma przeciwbieżnymi transporterami zbiorczymi w postaci bębnów oraz jednym umieszczonym za nimi nastawianym walcem uszczelniającym; fig. 3 - zasadniczo odpowiadający przedstawieniu według fig. 2 trzeci przykład wykonania z dwoma nastawianymi walcami uszczelniającymi, umieszczonymi za bębnami; fig. 4 - schematycznie uproszczony przekrój dwóch umieszczonych szeregowo urządzeń według fig. 3, lecz tu stanowiących - każdy z nich - czwarty przykład wykonania, posiadających zamiast dwóch walców, dwa umieszczone w zmienialngj odległości od siebie, transportery taśmowe, przy czym włókniny pojedyńcze odkładają się razem na będącej w ruchu taśmie produkcyjnej, tworząc złożoną wstęgę filcową; fig. 5 - w widoku perspektywicznym schematycznie uproszczony wycinek z linii produkcyjnej według fig. 4, lecz tu pojedyńcza włóknina jest odkładana wahddldwymd ruchami jej prowadzących transporterów taśmowych na będącej w ruchu taśmie produkcyjnej, tworząc złożoną wstęgę filcową.

Jak pokazano na fig. 1 dwie pracujące metodą wydmuchiwania z dyszy jednostki rozwłókniające 1 i 2 wytwarzają zbliżone w swojej geometrii do kształtu klina wiązki 3 i 4 o swobodnym strumieniu, które składają się z mieszaniny wUókno/gαc/pJWdetzze środek wiążccy i które są otoczone rurą opadową 5, wykonaną w kształcie skrzyni. Dolne zamknięcie rury opadowej 5 stanowi jednostkowy transporter zbiorczy 6, posiadający dwie zakrzywione powierzchnie odsysania a i b, na których odkładają się włókna przychodzące z jednostek rozwłókniających 1 i 2, tworząc włókninę wełnianą 7. Jednostkowy transporter zbiorczy 6 posiada obiegową perforowaną taśmę transportową 8, która jest napędzana silnikiem (nie pokazanym na rysunku). Ponadto wewnątrz jednostkowego transportera zbiorczego 6 znajduje się nie pokazane urządzenie odsysające, wytwarzające ciśnienie ssania, które działa tylko w komorze 11 ssania, umieszczonej pod zakrzywionymi powierzchniami odsysania a i b. Obok zakrzywionej powierzchni odsysania b jest przewidziany w pewnej odległości od niej i odgraniczający tak zwaną szczelinę wyładunkową 12 oraz uszczelniony w stosunku do wieży opadowej 5 element kierujący w postaci blachy 13, która w danym przypadku jest umieszczona nieruchomo.

Geometria klinowa wiązek 3, 4 o swobodnym przekroju jest pokazana na fig. 1 w sposób wyidealizowany, chociaż, jak wynika z dotychczasowej praktyki, w rurze opadowej występują pewne turbulencje. W tradycyjnych rurach opadowych może się np. zdarzyć, że w odległości niewielu centymetrów (około 2-10 cm) nad tworzącą się włókniną formują się bardzo silne strugi poprzeczne których prędkości są większe od średniej prędkości dopływu i które mogą powodować pogorszenie odkładania się włókna wskutek tworzenia się zawinięć i kosmyków włókna. Odpowiednio do tych

164 616 strug poprzecznych muszą być także rozmieszczone ciśnienia statyczne w obszarze do 10 cm nad tworzącą się włókniną. I tak np. na końcach strefy odsysania można stwierdzić za pomocą wykonanych pomiarów występowanie ciśnienia około 40 mm ^O w stosunku do otaczającej atmosfery u prędkość strumieni poprzecznych około 30 m/s. Podobne, lecz pojawiające się w znacznie mniejszym stopniu, pasożytnicze ciśnienia i strugi poprzeczne powodują, że dlatego także w mniejszych przykładach urządzenia według wynalazku szczelina wyładunkowa jest dokładnie uszczelniona, przy czym w przypadku szczeliny wyładunkowej 12 uszczelnienie następuje za pomocą włókniny całkowitej 7.

Odnośnie pokazanych wyraźnie na fig. 1 powierzchni odsysania a i b należy podkreślić, że długość łuku powierzchni odsysania b jest większa od długości łuku powierzchni odsysania a. Dzięki takiej koncepcji wynalazku osiągnięto korzystnie, że większe odkładanie włókna w obszarze powierzchni odsysania b jest skompensowane większą powierzchnią strefy b, gdyż jak pokazano na fig. 1, warstwa włókna narasta w kierunku 9 transportu. Dzięki temu można także stosować ciśnienia ssania mniejsze niż w tradycyjnych rurach opadowych, eliminując w ten sposób w znacznym stopniu powstawanie strug poprzecznych nad tworzącą się włókniną.

Jest także możliwe, aby zamiast kierującej blachy 13 stosować odpowiedni jednostkowy transporter zbiorczy umieszczony jak w odbiciu lustrzanym w stosunku do jednostkowego transportera zbiorczego 6, pokazanego na fig. 1.

Na fig. 2 jest pokazany schematycznie uproszczony przekrój drugiego przykładu wykonania, będącego przedmiotem wynalazku urządzenia z czterema jednostkami rozwłókniającymi 14, 15, 16 i 17, rurą opadową 1(3, dwoma napędzanymi przeciwbieżnie transporterami zbiorczymi 19 i 21 w postaci bębnów oraz jednym umieszczonym za nimi, nastawialnym w kierunku strzałki 20, uszczelniającym walcem 22. W urządzeniu tym wytwarza się w sposób ciągły z dwóch włóknin częściowych 23 i 24 włókninę całkowitą 25, przy czym transportery zbiorcze 19, 21 w kształcie bębnów są umieszczone w stałej odległości między ich osiami. Ponieważ z tego względu odległość w świetle między obydwoma transporterami zbiorczymi 19, 21 także jest stała, więc walec 22 obejmuje jakby funkcję nastawialnego urządzenia uszczelniającego szczelinę wyładunkową 26.

Także tu można wyraźnie stwierdzić, że powierzchnia odsysania c na początku wytwarzania włókniny częściowej 23, jest mniejsza od powierzchni odsysania d w obszarze grubszej warstwy włókniny częściowej 23. Wielkości powierzchni odsysania ci d mogą być zmieniane, zwłaszcza w obszarze szczeliny wyładunkowej 26, aby umożliwić osiąganie optymalnych warunków wyładunku i odsysania. Tę nastawialność zapewnia rys. umieszczony wewnątrz bębna 19 i stator 27, za pomocą którego można oddzielić część bębna poddawaną odsysaniu od części nieodsysanej. Cel leży w tym, aby umożliwić przed wyładunkiem wspólne prowadzenie włóknin częściowych 23 i 24. Transporter zbiorczy 21 jest zbudowany w zasadzie tak samo jak transporter zbiorczy 19, to znaczy posiada on również stator 28 oddzielający część bębna poddawaną odsysaniu od części nieodsysanej. Część poddawana odsysaniu kończy się tu jednak wcześniej niż w przeciwległym transporterze zbiorczym 19, gdyż włóknina częściowa 24 musi być wcześniej odsunięta od transportera zbiorczego 21 ze względu na obecność walca uszczelniającego 22. To odsuwanie może być także znacznie ułatwione za pomocą końcówki wydmuchowej 30, pokazanej schematycznie na fig. 2.

Na fig. 3 jest pokazany schematycznie w uproszczeniu trzeci przykład wykonania z dwoma transporterami zbiorczymi 29 i 31 w postaci bębnów, za pomocą których wytwarza się włókniny częściowe 32 i 33. To urządzenie do ciągłej produkcji włókniny 34 z wełny mineralnej różni się od urządzenia pokazanego na fig. 2 tylko tym, że włókninę 34 wytwarza się za pomocą walców bliźniaczych 35 i 33 umieszczonych za bębnami w kierunku transportu, przy czym walce te są nastawialne, co zaznaczono strzałkami 37 i 30. Walce bliźniacze mogą być przy tym umieszczone symetrycznie w stosunku do transporterów zbiorczych 29 i 31 jak pokazano na fig. 3, lecz także niesymetrycznie .

Także tu każdy z transporterów zbiorczych 29 lub 31 posiada stator wewnętrzny 39 lub 41, za pomocą których można regulować poddawane odsysaniu i nieodsysane części transporterów zbiorczych. W niniejszym przypadku wielkość poddawanej odsysaniu powierzchni jest jednakowa w każdym z obydwóch transporterów zbiorczych 29 i 31, przy czym dyspozycyjne powierzchnie odsysania e u f dla poszczególnych jednostek rozwłókniających, także rosną w kierunku transportu.

Ola przypadku ciągłej produkcji wstęgi filcowej 44, składającej się z kilku włóknin pojedyńczych 42 i 43, pokazano na fig. 4 dwa umieszczone jedno za drugim urządzenia według fig. 3, z których każde

164 616 jest jednak jako czwarty przykład wykonania wyposażone zamiast w walce 35, 36 w transportery taśmowe 45, 46, 47, 48, których odległość w stosunku do siebie jest zmienialna. Zwłaszcza w przypadku wytwarzania włóknin pojedyńczych o stosunkowo małej gęstości przestrzennej, np. poniżej 20 kg/m3, transportery taśmowe 45, 46, 47, 48 prowadzą pewnie włókniny pojedyńcze. Na fig. 4 pokazano dokładnie jak na będącej w ruchu taśmie produkcyjnej 49 jako pierwsza odkłada się włóknina pojedyńcza 42 a następnie na niej układa się włóknina pojedyńcza 43, także tworzy się włóknina całkowita 44. Ten przykład można oczywiście rozszerzać dalej, dodając dalsze warstwy włókniny pojedynczej układane na wierzchu.

W końcu na fig. 5 pokazano w widoku perspektywicznym schematycznie wycinek z linii produkcyjnej, za pomocą której produkuje się w sposób ciągły wstęgę filcową 52 składającą się z wielu warstw 51 włókniny. Poszczególne warstwy 51 włókniny pochodzą z jednej jedynej włókniny 53, otrzymanej np. tak jak włóknina pojedyńcza 42 na fig. 4. Umieszczone tu w zmienialnej odległości od siebie i przyporządkowane sobie transportery taśmowe 54 i 55 są przy tym odpowiednikami transporterów taśmowych 45 i 46 na fig. 4, lecz w tym piątym przykładzie wykonania transportery 54 i 55 mogą wykonywać ruchy wahadłowe, umożliwiające odkładanie włókniny pojedyńczej 53 w postaci wielowarstwowej wstęgi filcowej na obiegowej taśmie produkcyjnej 56. Mechanizm, który wprawia transportery taśmowe 54 i 55 w ruchy wahadłowe nie jest pokazany na rysunku; jest on tylko zaznaczony symbolicznie podwójną strzałką 57.

Zwykle każdy z transporterów zbiórczych we wszystkich pięciu przykładach wykonania jest wyposażony we własne nastawialne odsysanie lub'w przypadku wspólnego układu odsysania posiada odpowiedni organ dławiący, aby można było reagować na ewentualne przestoje poszczególnych jednostek rozwłókniających i na różne wymagania w stosunku do odsysania. Ponadto jest także możliwe zasilanie jednego transportera zbiorczego przez więcej niż dwie jednostki rozwłókniające, gdyż koncepcja wynalazku korzystnie umożliwia wytwarzanie stosunkowo wysokich warstw włókna przy stosunkowo niskim zużyciu energii na odsysanie.

d > c

164 616

Jh/iB. 3 ł > e

164 616

164 616 .4 Μ

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób ciągłej produkcji włókniny z wełny mineralnej, zwłaszcza z wełny skalnej, w którym do wytwarzania włókniny przewidziano kilka jednostek rozwłókniających umieszczonych w rurze opadowej, zaś włókna odkładają się pod ciśnieniem ssania na transporterze zbiorczym, znamienny tym, że włókna odkłada się na przyporządkowanej każdej z jednostek rozwłókniających i w danym przypadku rosnącej w kierunku transportu powierzchni odkładania transportera zbiorczego.
2. 2. Urządzenie do wytwarzania włókniny z wełny mineralnej, zwłaszcza z wełny skalnej, które posiada kilka jednostek rozwłókniających do wytwarzania włókniny, umieszczonych w rurze opadowej, i w którym włókna są odkładalne pod działaniem ciśnienia ssania na przepuszczalnym dla gazu jednostkowym transporterze zbiorczym z co najmniej jedną zakrzywioną częścią, przy czym w pewnej odległości od zakrzywionej części transportera jest umieszczony element kierujący uszczelniony w stosunku do rury opadowej, znamienne tym, że każdej z wytwarzanych przez poszczególne jednostki rozwłókniające (1, 2, 14, 15, 16 i 17) mieszanin włókno/gaz/powietrze jest przyporządkowana fikcyjna powierzchnia odsysania na zakrzywionej części jednostkowego transportera zbiorczego (6, 19, 21, 29, 31), przy czym dyspozycyjne powierzchnie odsysania (a, b, c, d, e, f) dla poszczególnych jednostek rozwłókniających (1, 2, 14, 15, 16, 17) rosną w kierunku transportu.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że powierzchnia elementu kierującego (13) , leżąca naprzeciwko zakrzywionej części transportera, jest wykonana jako ruchoma w kierunku transportu.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że szczelina (12) w świetle między elementem kierującym a jednostkowym transporterem zbiorczym jest nastawialna.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że mu drugi jsdkowykowy transporter zbiorczy.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że dwóm jednostkowym transporterom zbiorczym są przyporządkowane co najmniej trzy jednostki rozwłókniające.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 5 albo 6, znamienne tym, że szerokość szczeliny między jednostkowymi transporterami zbiorczymi, służącej do wyładowywania włókniny, jest regulowana .
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że szerokość szczeliny (26) między jednostkowymi transporterami zbiorczymi, służącej do wyładowywania włókniny, jest zmienialna za pomocą co najmniej jednego elementu nastawialnego, umieszczonego za powierzchniami transportowymi w kierunku transportu.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że jako element nastawialny (22) służy wałek napędzalny lub napędzalny transporter taśmowy.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że jako element nastawialny służą dwa napędzalne umieszczone w zmienialnej odległości od siebie wałki (35, 36) lub transportery taśmowe (45, 46).
11. 11. Urządzenie według zastrr. 1k, znaiennn e yyr, że dyspozyjyjne wielkości powierzchni odsysania (a, b, c, d, e, f) każdego z jeginotkowych ttrnsporterów zbiorczych (.6, 19, 21, 22, 31) są nastawialne zwłaszcza w oobzzaze szczeerny, służżcce dd wyładdownania włókniny.
12. 12. Urządzenie według zastrr. 8 albo 9 albo 10 albo lk, znaieenn e yyr, eeco najmniej przed jednym elementem nastawianym umieszczonym za powierzchniami transportowymi jest przgyidzided końcówka wydmuchowa (30), umożliwiająca manipulowanie tworzącą się włókniną.
13. 13. Urządzenie według zastzz. 12, znamienne tym, że do otrzymywania włókien two, rżących włókninę służą jednostki rozwłókniające (1, 2, 14, 15, 16, 17) pracujące metodą wydmuchi, wania z dyszy.

    164 616
14. 14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że jednostki rozwłókniające (1, 2, 14, 15, 16, 17) są umieszczone ztakim nachyleniem, iż wytwarzane przez nie włókna trafiają na powierzchnie zbiorcze pod kąttm odchylonym od 1 mii piopu.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że co najmniej jeden jednostkowy transporter zbiorczy (19) jest wykonany jako bęben.
16. 16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że ciśnienie ssania w każdym z jednostkowych transporterów zbiorczych (6, 19, 21, 29, 31) jest nastawialne.
17. 17. Sposób ciągłej produkcji wstęgi filcowej z włókniny składającej się z kilku włóknin pojedynczych, znamienny tym, że włókna na włókniny pojedyncze odkłada się na przyporządkowanej każdej z jednostek rozwłókniających u w danym przypadku rosnącej w kierunku transportu powierzchni odkładania transportera zbiorczego, przy czym włókniny pojedyncze (42, 43) wychodzące z kilku urządzeń odkłada się na będącej w ruchu taśmie produkcyjnej (49), tworząc złożoną wstęgę filcową (44).
18. 18. Sposób ciągłej produkcji wstęgi filcowej z włókniny składającej się z kilku warstw włókniny, znamienny tym, że włókna na wstęgę wyjściową odkłada się na przyporządkowanej każdej z jednostek rozwłókniających i w danym przypadku rosnącej w kierunku transportu powierzchni odkładania transportera zbiorczego, przy czym włókninę (53) odkłada się za pomocą ruchu wahadłowego (57) na będącej w ruchu taśmie produkcyjnej (56), tworząc wielowarstwową wstęgę filcową (52).

    * * *