PL186337B1

PL186337B1 - Sposób wytwarzania dwu-lub wielowarstwowej związanej płyty z włókien mineralnych i urządzenie do wytwarzania dwu-lub wielowarstwowej związanej płyty z włókien mineralnych

Info

Publication number: PL186337B1
Application number: PL97351584A
Authority: PL
Inventors: Peter Wyss; Fredy Zimmermann; Bent Jacobsen
Original assignee: Rockwool Int
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 2003-12-31
Also published as: SK12862001A3; HU225208B1; SK283915B6; SI0889981T1; DE69738694D1; EP1111113A2; HU223013B1; BA98344A; EP1111113A3; ES2166530T3; DE69708613T2; EP0889981B1; DE69708613D1; HUP0001326A2; EP1942217A2; SK127998A3; HU0200479D0; CZ291481B6; AU2159897A; EP0889981A1

Abstract

1 Sposób wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej, zwiazanej plyty z wlókien mineralnych z runa z wlókien m ineral- nych poprzez wstepne prasowanie runa, doprowadzanie wstepnie sprasowanego runa do urzadzenia rozdzielajacego, rozdzielanie runa za pom oca urzadzenia rozdzielajacego na dwie lub wieksza liczbe wsteg skladowych, prasowanie co najmniej jednej wstegi skladowej na grubosc, a nastepnie polaczenie wsteg skladowych 1 transportowanie ich do stanowiska wiazania, w którym runo wiaze sie, znam ienny tym, ze naprezone wstegi skladowe (43, 45) prowadzi sie pomiedzy urzadzeniem prasujacym (19) a stanowiskiem (25) wiazania z uzyciem elementów (49, 50, 51, 59, 61, 63, 65) zapobiegajacych ich odrywaniu sie 16 Urzadzenie do wytwarzania dwu- lub wielowar- stwowej, zwiazanej plyty z wlókien mineralnych, z runa z w ló- kien mineralnych, obejm ujace zespoly rozmieszczone kolejno w kierunku przenoszenia, przeznaczone do wstepnego prasowania runa, pierwszy zespól transportujacy do transportu runa do urza- dzenia rozdzielajacego, urzadzenie rozdzielajace do rozdzielania runa na dwie lub w ieksza liczbe wsteg skladowych, zespól do sprasowywania co najmniej jednej wstegi skladowej na grubosc, drugi zespól transportujacy do laczenia nastepnie wsteg sklado- wych i transportowania ich do stanowiska wiazania, w którym runo wiaze sie oraz stanowisko wiazania przeznaczone do wiaza- nia sprasowanego runa, znam ienne tym, ze pierwszy zespól transportujacy stanowi urzadzenie prasujace (19) obejmujace co najmniej dwie pary przenosników (31, 33, 35, 37) usytuowane kolejno jedna za druga w kierunku przenoszenia, oraz, ze ma elementy (49, 50, 51, 59, 61, 63, 65) zapobiegajace oderwaniu naprezonych wsteg skladowych (43, 45) pomiedzy urzadzeniem prasujacym (19), a stanowiskiem (25) wiazania Fig.6a. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej związanej płyty z włókien mineralnych i urządzenie do wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej związanej płyty z włókien mineralnych.

W ostatnich latach ujawniono wiele różnych ulepszeń procesu produkcji płyt z włókien mineralnych. Istotną poprawę właściwości płyt z włókien mineralnych można uzyskać zmieniając, na przykład, orientację włókien w procesie produkcji w taki sposób, żeby ich większość biegła prostopadle do dużych powierzchni płyty. W rezultacie znacznie zwiększa się wytrzymałość tych płyt na ściskanie oraz ich wytrzymałość na rozciąganie w kierunku prostopadłym do płaszczyzny płyty.

Znane jest wiele technologii zmieniania orientacji włókien w taki sposób, żeby nadać wyrobowi konfigurację pofałdowaną, ale poprawę właściwości technicznych uzyskuje się zwykle wtedy, gdy w wyrobie końcowym zasadniczo nie ma fałd. Ujawniono różnorodne metody prasowania wstęgi włóknistej wzdłuż jej długości w celu uzyskania wyrobu o strukturze pofałdowanej lub zasadniczo bez fałd. Patrz np. DE-A-1635620, EP 133083, US 4567078, WO91/14816 i WO94/16164.

Znane jest z CA-A-1057183 i EP-A-277500, dzielenie wstęgi w kierunku jej grubości na wstęgi składowe, zagęszczanie jednej z nich, a następnie ponowne łączenie ich ze sobą

186 337 i utwardzanie. Znane sposoby mają różne wady. Przykładowo, wstęga dolna jest często sprasowana tylko częściowo tak, że wyrób końcowy ma stosunkowo małą wytrzymałość na ściskanie. Do wad znanych sposobów należy również tylko lekkie zagęszczenie dolnej warstwy i zasadniczo brak zmiany orientacji włókien.

Według W088/00265, WO92/13150 i WO94/16162 wstęgę sprasowuje się wzdłużnie przed jej podzieleniem na dwie warstwy.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej, związanej płyty z włókien mineralnych oraz urządzenia do realizacji tego sposobu, które pozwoliły wyeliminować wiele z wad znanych rozwiązań.

Zgodny z wynalazkiem sposób wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej, związanej płyty z włókien mineralnych z runa z włókien mineralnych poprzez wstępne prasowanie runa, doprowadzanie wstępnie sprasowanego runa do urządzenia rozdzielającego, rozdzielanie runa za pomocą urządzenia rozdzielającego na dwie lub większą liczbę wstęg składowych, prasowanie co najmniej jednej wstęgi składowej na grubość, a następnie połączenie wstęg składowych i transportowanie ich do stanowiska wiązania, w którym runo wiąże się, charakteryzuje się według wynalazku tym, że naprężone wstęgi składowe prowadzi się pomiędzy urządzeniem prasującym a stanowiskiem wiązania z użyciem elementów zapobiegających ich odrywaniu się.

Korzystnie jako elementy zapobiegające odrywaniu się stosuje się elementy ograniczające wybrane spośród taśm, łańcuchów, układ rolek i płyt prowadzących.

W korzystnym przykładzie realizacji sposobu według wynalazku stosuje się elementy ograniczające na odcinku linii produkcyjnej pomiędzy urządzeniem rozdzielającym a miejscem, w którym jedną warstwę składową sprasowuje się, oraz pomiędzy urządzeniem rozdzielającym a miejscem, w którym warstwy składowe łączy się.

Korzystnie ponadto co najmniej jedną wstęgę składową, sprasowaną na grubość prasuje się wzdłużnie.

Kolejną korzystną cechą wynalazku jest to, że na powierzchnie stykowe wstęg składowych, przed ich połączeniem, nanosi się spoiwo.

Korzystnie połączone wstęgi składowe prasuje się wzdłużnie przed spojeniem.

Urządzenie rozdzielające poddaje się czyszczeniu w sposób ciągły.

Runo prasuje się wzdłużnie przed urządzeniem rozdzielającym w zespole prasującym w strefie prasowania ciągłego lub na stanowiskach, zasadniczo bez prasowania na grubość.

Korzystnie przed wprowadzeniem do urządzenia prasującego runo prasuje się wstępnie do około 0,8 - 1,5, korzystnie 0,9 -1,3 nominalnej grubości gotowego wyrobu.

Korzystnie prasowanie prowadzi się w jednym etapie.

Ponadto runo prasuje się w przybliżeniu do nominalnej grubości gotowego wyrobu najpóźniej przed ostatnim przenośnikiem.

Ponadto drogą sprasowania wzdłużnego wstępnie sprasowanemu runu nadaje się strukturę pofałdowaną

Zgodnie ze sposobem według wynalazku, sprasowane na grubość i wzdłużnie runo dzieli się na dwie lub większą liczbę wstęg składowych równoległych do dużych powierzchni, zapobiegając równocześnie ewentualnemu odkształceniu tych wstęg składowych na grubość, poprzez przytrzymywanie przeciwległych dużych powierzchni każdej z tych wstęg składowych. Następnie co najmniej jedną ze wstęg składowych prasuje się w na grubość i/lub wzdłużnie, po czym wstęgi składowe łączy się i wiąże. Umożliwia to wytwarzanie wyrobów wielowarstwowych.

Jakkolwiek po utwardzeniu spoiwa przyczepność pomiędzy wstęgami składowymi jest zwykle wystarczająca, przed ich połączeniem można powierzchnie ich styku spryskać lub zaimpregnować spoiwem. Zazwyczaj połączone ze sobą i przytrzymywane za pomocą odpowiednich urządzeń wstęgi składowe można jeszcze raz sprasować na grubość. Natomiast, korzystnie, przed spojeniem, wstęgi te prasuje się wzdłużnie. Stopień sprasowania wzdłużnego wynosi od 1,1:1 do maksymalnie 2:1. Można zwiększyć wymiary powierzchni styku poprzez końcowe sprasowanie wzdłużne, poprawiając w ten sposób spojenie wstęg składowych.

186 337

Kolejny zgodny z wynalazkiem sposób wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej związanej płyty z włókien mineralnych z warstwami o różnej gęstości, poprzez wstępne prasowanie włóknistej maty, doprowadzanie wstępnie sprasowanej maty do urządzenia rozdzielającego, rozdzielanie maty na dwie lub większą liczbę wstęg składowych, prasowanie na grubość co najmniej jednej wstęgi składowej, a następnie łączenie wstęg składowych i transportowanie ich do stanowiska wiązania, w którym matę wiąże się, charakteryzuje się tym, że włóknistą matę prasuje się wzdłużnie w urządzeniu prasującym przed urządzeniem rozdzielającym, bez prasowania na grubość w strefie prasowania ciągłego, w której utrzymuje się nominalną grubość wyrobu, przy czym zapobiega się za pomocą elementów przytrzymujących oderwaniu naprężonych wstęg składowych pomiędzy urządzeniem prasującym, a stanowiskiem wiązania.

Korzystnie drogą sprasowania wzdłużnego wstępnie sprasowanemu runu nadaje się strukturę pofałdowaną.

W sposobach według wynalazku zapobiega się oderwaniu naprężonych wstęg składowych pomiędzy urządzeniem prasującym, a stanowiskiem do wiązania.

Włókna w wstędze wyjściowej (np. na wejściu do stanowiska sprasowania wstępnego) są w stanie nie naprężonym, tak że wstęga jest w całości nie naprężona. Wstęga wprowadzana jest do stanowiska sprasowania wstępnego z prędkością wyższą niż prędkość, z jaką opuszcza z prawej strony koniec stanowiska sprasowania wstępnego, ale jest utrzymywana tak, aby zapobiec znacznemu zwiększeniu grubości. W związku z tym wstęga ulega sprasowaniu wzdłużnemu. Może w ten sposób powstać struktura o względnie gładkich powierzchniach, ale zawierająca, w przekroju wzdłużnym, wyraźnie widoczne pofałdowania pomiędzy gładkimi powierzchniami, bądź też może powstać struktura, w której pofałdowania pomiędzy gładkimi powierzchniami nie są widoczne, przy czym ta druga struktura jest w zasadzie korzystna.

Niezależnie od tego, czy można zaobserwować pofałdowania włókien pomiędzy gładkimi powierzchniami, wynalazek powoduje powstanie znaczącego naprężenia wewnętrznego we wstędze gdy opuszcza ona prawostronny koniec stanowiska. Taką wstęgę z wewnętrznymi naprężeniami rozszczepia się następnie na dwie wstęgi, górną i wolną, po czym górną wstęgę poddaje się sprasowaniu w grubości. Powoduje to jeszcze większe siły wewnętrzne, czyli naprężenie wewnętrzne we wstędze.

Naprężenie w dwóch wstęgach składowych jest tak duże, że może nastąpić „oderwanie”. Oderwanie po prostu oznacza, że wstęga odrywa się od wybranej liniowej drogi, czyli przechodzi przez urządzenie wzdłuż nieprawidłowej drogi.

Przykładowo w dolnej wstędze siły wewnętrzne są tak duże, że bez stosowania środków, takich jak taśma, wstęga mogłaby nie leżeć płasko na przenośniku, ale mogłaby odchylić się do góry od przenośnika, a nawet zaplątać się w wałki przenoszące górną wstęgę. Podobnie, jeśli nie zastosuje się odpowiednich środków zapobiegających odrywaniu się górnej wstęgi, to uniesie się ona ponad podłoże i będzie podążać wzdłuż niewłaściwej drogi.

Konieczność zapobiegania odrywaniu się wynika z tego, że wynalazek powoduje powstanie w poszczególnych wstęgach większych wewnętrznych naprężeń rozciągających w porównaniu z naprężeniami spotykanymi w znanych przypadkach, a jest to rozwiązanie bardzo korzystne z technicznego punktu widzenia i można nad nim zapanować przez użycie specjalnych środków zapobiegających odrywaniu się.

Choć środki zapobiegające odrywaniu się często obejmują ograniczniki fizyczne wzdłuż górnej powierzchni wstęgi (np. taśma), można także zastosować etap rozciągania.

Zgodne z wynalazkiem urządzenie do wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej, związanej płyty z włókien mineralnych, z runa z włókien mineralnych, obejmujące zespoły rozmieszczone kolejno w kierunku przenoszenia, przeznaczone do wstępnego prasowania runa, pierwszy zespół transportujący do transportu runa do urządzenia rozdzielającego, urządzenie rozdzielające do rozdzielania runa na dwie lub większą liczbę wstęg składowych, zespół do sprasowywania co najmniej jednej wstęgi składowej na grubość, drugi zespół transportujący do łączenia następnie wstęg składowych i transportowania ich do stanowiska wiązania, w którym runo wiąże się oraz stanowisko wiązania przeznaczone do wiązania sprasowanego runa, charakteryzuje się tym, że pierwszy zespół transportujący stanowi urządzenie prasujące obejmujące co najmniej dwie pary przenośników usytuowane kolejno jedna za drugą

186 337 w kierunku przenoszenia, oraz, że ma elementy zapobiegające oderwaniu naprężonych wstęg składowych pomiędzy urządzeniem prasującym, a stanowiskiem wiązania.

Korzystnie elementy ograniczające rozciągają się od urządzenia rozdzielającego do miejsca sprasowania co najmniej jednej warstwy składowej, oraz od urządzenia rozdzielającego do drugiego elementu transportującego.

Ponadto korzystnie elementy ograniczające stanowią taśmy, łańcuchy, układy rolek i płyty prowadzące.

W kolejnym przykładzie wykonania wynalazku urządzenie to obejmuje mechanizm do nanoszenia spoiwa na wstęgi składowe przed ich ponownym połączeniem ze sobą

Ponadto korzystnie urządzenie rozdzielające obejmuje nóż taśmowy lub piłę taśmową.

Korzystnie urządzenie według wynalazku obejmuje urządzenie czyszczące do ciągłego lub nieciągłego czyszczenia noża taśmowego lub piły taśmowej.

Korzystnie co najmniej urządzenie rozdzielające i następujące po nim urządzenie przytrzymujące są nastawne w pionie w obszarze urządzenia rozwarstwiającego.

Sposoby i urządzenie według wynalazku różnią się od pewnych znanych sposobów i urządzeń głównie tym, że wstępnie sprasowaną wstęgę prasuje się dalej na grubość i/lub wzdłużnie, zwłaszcza wzdłużnie, za pomocą urządzenia prasującego, tak, że uzyskane wstęgi składowe, przed ich rozdzieleniem, mogą już mieć stosunkowo dużą gęstość i różną strukturę włókien. Zaletą takiego rozwiązania, na przykład w przypadku płyt dwuwarstwowych, jest to, że warstwa o mniejszej gęstości, inaczej niż w typowych płytach, ma większą wytrzymałość na ściskanie i wytrzymałość na rozciąganie w kierunku prostopadłym do jej dużych powierzchni. W związku z tym można uzyskać określoną wytrzymałość na rozciąganie i na ściskanie przy mniejszym zużyciu materiału, zwłaszcza przy mniejszym zużyciu włókien, w porównaniu ze znanymi sposobami.

W celu zabezpieczenia naprężonych wstęg runa przed odrywaniem lub fałdowaniem się pomiędzy zespołem prasującym a stanowiskiem wiązania, wprowadza się, korzystnie, odpowiednie elementy przytrzymujące i/lub przenośniki przeznaczone do przytrzymywania wstęg runa na ich dużych powierzchniach.

Utworzenie bardzo zwartej warstwy wierzchniej można uzyskać prasując na grubość co najmniej jedną z rozdzielonych wstęg składowych. W ten sposób można uzyskać większą wytrzymałość na przedziurawienie. Jednakże korzystnie, jedną ze sprasowanych na grubość wstęg składowych można również sprasować wzdłużnie. Walcowanie na płasko włókien o zmienionej orientacji w procesie prasowania na grubość może następnie wymagać skompensowania powstającego w tym procesie wydłużenia.

W celu polepszenia spojenia pomiędzy wstęgami składowymi, powierzchnie kontaktowe wstęg składowych można, przed połączeniem wstęg, dodatkowo pokryć spoiwem. Jednakże w wielu przypadkach ilość spoiwa naniesionego początkowo na włókna jest już wystarczająca do uzyskania dobrego spojenia pomiędzy wstęgami składowymi podczas jego utwardzania. Inną możliwością polepszenia spojenia pomiędzy wstęgami składowymi jest prasowanie wzdłużne połączonych wstęg przed etapem utwardzania. Wywołując skurcz wstęgi, np. w stosunku 1,1:1 do maksimum 2:1, można zwiększyć powierzchnie zetknięcia, a tym samym uzyskać lepsze połączenie pomiędzy warstwami.

Jednym z problemów związanych z ciągłą produkcją wyrobów dwuwarstwowych lub wielowarstwowych może być zabrudzenie stosowanego noża taśmowego przez spoiwo przywierające do włókien.

W związku z tym, w jednym z korzystnych wariantów realizacji sposobu zaproponowano ciągłe czyszczenie urządzenia rozdzielającego. Można to zrobić, np. za pomocą strumienia rozpuszczalnika, np. wody, skierowanego na krawędź tnącą noża taśmowego.

Korzystnie, prasowanie wzdłużne przeprowadza się przepuszczając runo przez zespół prasujący, w którym znajduje się szereg par przenośników rozmieszczonych jedna za drugą w kierunku przenoszenia, przy czym prędkość co najmniej jednej pary przenośników jest mniejsza od prędkości pary poprzedzającej ją. Korzystnie, wstępnie sprasowane runo prasuje się wzdłużnie co najmniej w jednym etapie. Prasowanie wzdłużne umożliwia zmienianie orientacji włókien w taki sposób, że, w szczególności, polepsza się wytrzymałość na ściskanie

186 337 i wytrzymałość na rozciąganie w kierunku prostopadłym do dużych powierzchni. Dzięki optymalizacji struktury włókien możliwe jest zmniejszenie zużycia surowców.

Korzystnie, w procesie produkcji wyrobów o pofałdowanej strukturze włókien, odstęp pomiędzy przeciwległymi przenośnikami pary przenośników ustawia się na około 0,5 do 0,1 odstępu pomiędzy następnymi przenośnikami, przy czym droga przenoszenia wyznaczona przez parę dwóch przenośników jest usytuowana zasadniczo współliniowo, a prędkość obwodowa co najmniej pary bezpośrednio następnej jest mniejsza niż prędkość obwodowa poprzedniej pary przenoszącej. W ten sposób można wytwarzać wstęgę z runa mającą pofałdowaną strukturę włókien.

Korzystnie, przed wejściem do urządzenia prasującego, runo jest już sprasowane do około 0,8 do 1,5, korzystnie 0,9 do 1,3 grubości nominalnej, a szczególnie korzystnie do grubości w przybliżeniu odpowiadającej grubości nominalnej gotowego wyrobu tak, że przenośniki urządzenia prasującego dokonują zasadniczo tylko prasowania wzdłużnego. Prasowanie wzdłużne może odbywać się w strefie prasowania ciągłego, w której utrzymuje się nominalną grubość wyrobu. Nieoczekiwanie, istnieje możliwość uzyskania bardzo jednorodnej mikrogęstości w masie, gdy runo jest już wstępnie sprasowane w przybliżeniu do grubości nominalnej gotowego wyrobu przed wejściem do zespołu prasującego, tak że dalej jest prasowane tylko wzdłużnie. Korzystnie, runo z włókien mineralnych prasuje się wzdłużnie ze wskaźnikiem 2-10, korzystnie 2,5-5, a szczególnie korzystnie ze wskaźnikiem około 2,5 - 3,5. W pewnych przypadkach, np. kiedy gęstość spodniej wstęgi składowej w gotowym wyrobie ma wynosić poniżej około 100 kg/m³, wskazane może być równoczesne prasowanie wzdłużne i na grubość. Stopień prasowania na grubość wynosi korzystnie poniżej 2, a jeszcze korzystniej poniżej 1,5.

Jakkolwiek przenośniki urządzenia prasującego mogą być przenośnikami taśmowymi, to w szczególnie korzystnym wykonaniu przenośniki te konstruuje się jako rolkowe. W odróżnieniu od taśm przenośników, zaletą rolek jest powtarzalne rozprężanie i ściskanie runa podczas prasowania. W rezultacie wyroby cechują się nieoczekiwanie bardzo jednorodną mikrogęstością w masie (rozkładem gęstości w małych objętościach jednostkowych) oraz bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi, takimi jak wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na przedziurawienie i wytrzymałość na rozciąganie wyrobów o znacznie zmniejszonym ciężarze w porównaniu ze znanymi wyrobami. Włókna są równomiernie zagęszczone i nie można stwierdzić żadnej uprzywilejowanej ich orientacji. Przy powiększeniu zaobserwowano, że włókna o orientacji nieuporządkowanej są częściowo ułożone w układzie pofałdowanym. Tego typu strukturę włóknistą wynalazcy nazywają falistą strukturą włóknistą. Innym pożądanym efektem jest zwartość powierzchni wstęgi runa, jaką można osiągnąć za pomocą rolek.

Jakkolwiek każdą z pojedynczych rolek można sterować indywidualnie, to zgodnie z jednym z zalecanych przykładów wykonania wynalazku w skład każdego przenośnika rolkowego w każdym przypadku wchodzą dwie przeciwległe grupy złożone w każdym przypadku z co najmniej dwóch rolek, przy czym każda z rolek przenośnika jest napędzana w taki sposób, że ich prędkości obwodowe są takie same. W związku z tym, że rolki są połączone w grupy złożone z co najmniej dwóch rolek, upraszcza to znacznie budowę urządzenia prasującego i sterowanie nim.

Korzystnie, przed urządzeniem rozdzielającym, runo jest rozciągane w kierunku przenoszenia. Rozprężanie runa może zapobiegać niepożądanemu fałdowaniu lub odrywaniu wstęgi, np. podczas jego przechodzenia z urządzenia prasującego do urządzenia rozdzielającego.

Runem może być wełna szklana, wełna mineralna lub inne włókna syntetyczne. Jednakże korzystnie runo składa się głównie, z włókien wełny mineralnej i nie utwardzonego spoiwa. Udział wagowy spoiwa może wynosić około 0,7 do 4%. Korzystnie spoiwo utwardza się w piecu. Wiązanie runa można jednak również osiągnąć techniką igłowania lub spilśniania.

Korzystnie stosuje się włókna mineralne o przeciętnej długości około 0,3 - 50 mm, korzystnie około 0,5-15 mm, oraz o grubości około 1-12 pm, korzystnie około 3-8 pm. Można jednak stosować również włókna mineralne o średniej długości około 1-10 m^m, korzystnie około 26 mm i o średniej grubości około 2-10 pm, korzystnie około 3-7 pm. Średnia długość

186 337 włókien wełny mineralnej, które są zwykle krótsze niż włókna szklane, wynosi na ogół 2-4 mm, a ich przeciętna średnica 3- 4 pm.

Korzystnie, podczas układania runa na przenośniku, zmienia się lub częściowo ujednolica dominującą orientację włókien. Można tego dokonać, na przykład, za pomocą elementu przędzalniczego przystosowanego do wychylania się pod kątem do kierunku transportu, albo za pomocą kurtyny powietrznej. Można w ten sposób poprawić rozkład gęstości runa oraz zmienić orientację włókien, co ma korzystny wpływ na właściwości mechaniczne gotowych wyrobów. Korzystnie runo pierwotne układa się warstwami na taśmie zbierającej za pomocą taśmy wahadłowej przystosowanej do wychylania się pod kątem do kierunku transportu. Wskutek tego następuje częściowa zmiana orientacji włókien oraz można poprawić jednorodność (rozkład poprzeczny) runa ułożonego na taśmie zbierającej.

Korzystnie układa się jedna na drugiej od 2 do około 60 warstw, korzystnie od 2 do lub 50 warstw. W tych warunkach uzyskuje się pewną zmianę orientacji włókien.

Runo można np. odchylać poprzecznie względem kierunku przenoszenia z równoczesnym sprasowaniem, zwłaszcza sprasowaniem wzdłużnym.

Urządzenie według wynalazku cechuje się tym, że pomiędzy etapem wstępnego prasowania a urządzeniem rozdzielającym znajduje się dodatkowy zespół prasujący, którego zadaniem jest dalsze sprasowanie runa na grubość i/lub wzdłużne, zwłaszcza wzdłużne, oraz zmienianie orientacji włókien. Taśmy przenośnika służą do utrzymywania już uzyskanej struktury włókien i zapobiegania odkształcaniu lub odrywaniu naprężonego runa.

Według korzystnego przykładowego rozwiązania istnieje możliwość niezależnego regulowania co najmniej urządzenia rozdzielającego i następnego po nim urządzenia trzymającego, w kierunku prostopadłym do powierzchni taśmy, w obszarze urządzenia rozdzielającego, tak, żeby urządzenie to można było używać wybiórczo do wytwarzania wyrobów jednowarstwowych lub wielowarstwowych.

Dzięki temu, że urządzenie do prasowania tej co najmniej jednej wstęgi składowej wchodzą co najmniej dwie pary przenośników z niezależnym napędem rozdzieloną wstęgę składową można również prasować wzdłużnie. Dzięki zastosowaniu np. przenośników rolkowych z regulowanym odstępem rolek można wstęgi składowe prasować zarówno na grubość jak i wzdłużnie.

Korzystnie stanowiskiem wiązania jest piec do utwardzania, przy czym przed piecem znajdują się przystosowane do chłodzenia rolki podające. Dzięki temu można zapobiec ewentualnemu przyklejaniu się spoiwa do rolek i wyeliminować możliwość ich zakleszczania. W jednym z zalecanych rozwiązań istnieje możliwość indywidualnego nastawiania prędkości obwodowych elementów transportujących pomiędzy urządzeniem rozdzielającym a stanowiskiem wiązania oraz obwodowej prędkości taśm przenośników w piecu w taki sposób, żeby, na przykład, prasowanie lub rozprężanie można było również przeprowadzić przed piecem do utwardzania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wyrób z wełny mineralnej wytwarzany drogą prasowania na grubość, w którym włókna są zorientowane w przybliżeniu równolegle do jego powierzchni; fig. 2 wyrób pofałdowany z większością włókien rozmieszczonych prostopadle do powierzchni; fig. 3 - wyrób dwuwarstwowy, w którym warstwa górna ma większą gęstość; fig. 4 - wyrób o gęstości w przybliżeniu jednorodnej i nieuporządkowanej orientacji włókien; fig. 5 - wyrób, w którym warstwę o nieuporządkowanej orientacji włókien połączono z warstwą o większej gęstości; fig. 6 - urządzenie do wytwarzania jednowarstwowej płyty z włókien mineralnych a) w procesie ciągłym i, odpowiednio, w strefie prasowania ciągłego oraz b) w procesie jednoetapowym, w uproszczeniu; fig. 7 - zasadę działania urządzenia do ciągłej produkcji z włókien mineralnych jednowarstwowej lub wielowarstwowej płyty o różnych gęstościach; a) odpowiednio, w procesie ciągłym oraz w strefie prasowania ciągłego i b) w procesie jednoetapowym, schematycznie; fig. 8 - urządzenie prasujące, szczegółowo, w rzucie głównym pionowym; fig. 9 - urządzenie prasujące z fig. 8 w micie bocznym; fig. 10 - urządzenie prasujące z fig. 10, w rzucie głównym poziomym; fig. 11 - strefa przełomu a) płyty z włóknami zorientowanymi w przybliżeniu równolegle oraz b) 1 c) płyt z wełny mineralnej wykonanych

186 337 nową techniką i odciągniętych prostopadle do płaszczyzny płyt; fig. 12 - płytę dwuwarstwową w przekroju perspektywicznym z widoczną w powiększeniu strukturą włóknistą; oraz fig. 13 - różne możliwe układy czterech par przenośników rozmieszczonych kolejno po sobie w kierunku przenoszenia, schematycznie.

Na fig. 1 do 5 pokazano często występujące orientacje włókien w płytach miękkich. Płyty z włóknami ułożonymi równolegle do powierzchni (fig. 1) mają stosunkowo słabe właściwości mechaniczne. Wady te często kompensuje się wzmacniając włókna spoiwem i zwiększając gęstość.

Wyroby z włóknami, ułożonymi prostopadle do powierzchni można uzyskać, gdy płytę z fig. 1 potnie się na paski, które obróci się o 90°, a następnie połączy się je w wiązkę. Taki proces produkcji jest złożony i w związku z tym nieekonomiczny. Według innego sposobu wytwarzania dokonuje się fałdowania runa (proces fałdowania, fig. 2). Wyroby te mają zasadniczo lepszą wytrzymałość na ściskanie i na rozciąganie w kierunku prostopadłym do płaszczyzny płyty w porównaniu z płytami typu pokazanego na fig. 1. Płyty z włóknami pofałdowanymi można wyginać i z tego względu można je używać do izolowania rur lub do okładania powierzchni krzywoliniowych. Z drugiej strony ich wadą jest skłonność do pękania wzdłuż fałd oraz nie wystarczająca wytrzymałość na przedziurawienie. Inną wadą znanych wyrobów tego typu są stosunkowo znaczne różnice gęstości wewnątrz płyty.

Na fig. 3 przedstawiono wyrób dwuwarstwowy, którego warstwa wierzchnia ma zwiększoną gęstość. Wyroby te nadają się do zastosowań wymagających dużej wytrzymałości na zużycie przy toczeniu lub intensywniejszej ochrony powierzchni. Dzięki zwiększeniu gęstości warstwy wierzchniej można zmniejszyć gęstość średnią.

Na fig. 4 przedstawiono wyrób o zasadniczo izotropowej orientacji włókien i zasadniczo nieuporządkowanej orientacji włókien. Wyroby te mają znakomite właściwości mechaniczne, takie jak dużą wytrzymałość na ściskanie, na zużycie przy toczeniu i przedziurawienie, oraz wysoką wytrzymałość na rozciąganie w kierunku prostopadłym do płaszczyzny płyty. Wyroby te nie pękają, a ich przewodność cieplna jest w przybliżeniu taka sama jak wyrobu pokazanego na fig. 1. Zwykle wyroby te są lżejsze niż porównywalne wyroby o zasadniczo równoległym układzie włókien i mają porównywalne lub lepsze właściwości mechaniczne.

Na fig. 5 pokazano wyrób, w którym połączono zalety zwiększonej gęstości warstwy wierzchniej ze strukturą włókien widoczną na fig. 4. Celem wynalazku jest zwłaszcza dalsza poprawa właściwości wyrobów takiego typu, jaki pokazano na fig. 4 i 5.

W skład urządzenia 11' pokazanego na fig. 6, przeznaczonego do realizacji odpowiedniego wstępnego prasowania, przydatnego do stosowania w sposobie według wynalazku, wchodzą patrząc w kierunku przenoszenia F, stanowisko 17' sprasowywania wstępnego, zespół optymalizujący lub prasujący 19' sąsiadujący z stanowiskiem 17' sprasowywania wstępnego i składający się z dwóch par przenośników 30, 32 do prasowania maty lub runa, a także taśma przenośnika 40 i taśma przytrzymująca 42 oraz rolki podające 63, 65 do przenoszenia sprasowanego runa do pieca 25 do utwardzania. Na końcu, w piecu 25 do utwardzania, znajdują się taśmy przenośników 67, 67' przeznaczone do transportu sprasowanego runa przez piec i przytrzymywania przeciwległych dużych powierzchni sprasowanego runa podczas utwardzania spoiwa.

W skład stanowiska 17' sprasowywania wstępnego wchodzi dolna taśma przenośnikowa 27 i taśma dociskowa 29. Stanowisko 17' wstępnego sprasowywania służy do wstępnego prasowania pierwotnego runa, korzystnie osadzonego warstwami na taśmie zbierającej 15 w takim stopniu, aby runo, oznaczone jako 20, można było wprowadzić do zespołu prasującego 19'. W tym celu można regulować wysokość położenia taśmy prasującej 29.

Pary przenośników 30, 32 zespołu prasującego l9' składają się z górnej i dolnej grupy 30', 30 i 32' , 32 rolek, po sześć rolek 39 w każdej grupie. Każda z grup 30' , 30; 32', 32 rolek ma oddzielny napęd (nie pokazany w szczegółach) tak, że przenośniki mogą się, odpowiednio poruszać z różnymi prędkościami. Można również regulować wysokość położenia górnej grupy 30', 32' rolek, tak, że urządzenie 11' można używać do wytwarzania wyrobów o

186 337 różnej grubości. Odległość pomiędzy górną a dolną grupą rolek 30' , 30 i 32' , 32 jest, korzystnie, identyczna.

W celu realizacji tego sposobu runo prasuje się wstępnie na stanowisku prasowania wstępnego, w przybliżeniu do grubości nominalnej gotowego wyrobu, a następnie prasuje się je wzdłużnie przy odstępie między przenośnikami odpowiadającym w przybliżeniu nominalnej grubości gotowego wyrobu. W tej sytuacji przenośnik 30 porusza się z pierwszą prędkością, a przenośnik 32 z drugą prędkością, która zazwyczaj nie jest większa niż połowa pierwszej prędkości tak, że w rezultacie uzyskuje się odpowiednie wzdłużne sprasowanie runa 20. Zasadniczo można zastosować inny przenośnik do pewnego rozprężania runa po prasowaniu wzdłużnemu. Ten ostatni etap może zapobiegać fałdowaniu się lub oderwaniu w kierunku ku górze silnie sprasowanego runa podczas transportu do pieca 25 do utwardzania.

Za urządzeniem prasującym 19 znajduje się taśma przenośnikowa 40 i urządzenie przytrzymujące 42 zapobiegające odrywaniu się sprasowanego runa 20, czyli przed odrywaniem się od przenośnika 40 ku górze. W skład urządzenia przytrzymującego 42 wchodzi nie zwijająca się, stosunkowo ciężka taśma, umieszczona na przenoszonej wstędze runa. Taśmę tę można dodatkowo obciążyć za pomocą obciążników. Przed piecem 25 do utwardzania znajdują się rolki podające 63, 65, które, korzystnie, mogą być chłodzone. Korzystnie, odległości pomiędzy każdymi dolnymi i górnymi grupami rolek ustawia się w przybliżeniu na nominalną grubość wyrobu końcowego. Zaletą takiego rozwiązania jest to, że gdy włóknom nada się orientację w urządzeniu prasującym 19, to już się jej nie zmienia.

Urządzenie do prasowania wstępnego, pokazane na fig. 7, różni się od urządzenia z fig. 6 głównie tym, że urządzenie prasujące 19 składa się z czterech przenośników, każdy z czterema rolkami. Zastosowano również urządzenie rozwarstwiające według wynalazku, które stosowane jest do produkcji płyt wielowarstwowych, a także, zasadniczo, można używać wraz z urządzeniem 11', co pokazano na fig. 6a i 6b. Dla uproszczenia, w poniższym opisie zastosowano te same oznaczenia dla podobnych części występujących w opisie urządzenia 11'.

W skład pokazanego na fig. 7 urządzenia do produkcji płyt z włókien mineralnych wchodzą zasadniczo, rozmieszczone kolejno w kierunku przenoszenia F, wahadłowa taśma 13 1 taśma zbierająca 15, odpowiednio do układania i przejmowania włókien wytwarzanych przez zespół produkcji włókien (nie pokazany w szczegółach) oraz stanowisko 17 wstępnego sprasowywania 1 urządzenie optymalizujące lub prasujące 19 do formowania maty lub runa 20 o zoptymalizowanej orientacji i jednorodności włókien. Za urządzeniem prasującym 19 do optymalizacji prasowania ewentualnie znajduje się urządzenie rozwarstwiające 21, które można używać do produkcji wielowarstwowych płyt z włókien mineralnych. Za urządzeniem rozwarstwiającym 21 znajduje się zespół transportujący 23, który dociska sprasowane runo od strony przeciwległych dużych powierzchni i podaje je do stanowiska wiązania, np. do pieca 25 do utwardzania.

Wspomniane powyżej urządzenie do produkcji włókien służy do ciągłej produkcji włókien jednym ze znanych sposobów, np. techniką przędzenia kaskadowego. Wyprodukowane włókna, określane również terminem „runo pierwotne”, natryskuje się (nie pokazano) spoiwem 1 przenosi za pomocą przenośnika (nie pokazanego) na taśmę wahadłową 13. Ta ostatnia taśma znajduje się nad taśmą zbierającą 15 i odchyla się poprzecznie do kierunku transportu na taśmie zbierającej 15. Możliwe jest również jednak inne ukierunkowanie ruchu wahadłowego, np. w kierunku transportu. Wskutek ruchu wahadłowego pierwotne runo 26 układa się w formie skrzyżowanych warstw, jak to pokazano na fig. 7, na poruszającej się do przodu taśmie zbierającej 15, w zależności od prędkości tej ostatniej i częstotliwości ruchu wahadłowego. Bardziej nieuporządkowaną orientację włókien na taśmie zbierającej można uzyskać innymi sposobami, na przykład za pomocą strumieni gazu. Na skutek ruchu postępowego taśmy zbierającej 15, włókna są zorientowane przede wszystkim pod kątem względem kierunku transportu. W widoku z góry, włókna dwóch nałożonych na siebie warstw runa biegną zasadniczo poprzecznie.

Stanowisko 17 wstępnego sprasowywania obejmuje dolną taśmę przenośnikową 27 i taśmę dociskającą 29. Wysokość położenia tej drugiej taśmy można regulować w taki sposób, żeby można było wstępnie w różnym stopniu sprasować runo 26. Stanowisko 17 wstępnego

186 337 sprasowywania zapewnia wstępne sprasowanie oraz pewne ujednorodnienie stosunkowo luźnego runa 20 przed jego wprowadzeniem do urządzenia optymalizującego 19. Dwie taśmy, 27, 29 korzystnie mają oddzielne i niezależne napędy tak, że mogą poruszać się z różnymi prędkościami obwodowymi.

Według pokazanego przykładu wykonania, urządzenie optymalizujące 19 obejmuje szereg przenośników lub par przenośników 31, 33, 35, 37. W każdej parze 31, 33, 35 i 37 znajduje się dolna i górna grupa rolek, każda złożona z czterech rolek 39. Odstępy pomiędzy poszczególnymi grupami rolek 31', 31, 33', 33; 35' 35, 37', 37 można regulować. Grupy rolek są również przystosowane do ich pochylania względem siebie, korzystnie, w kierunku transportu. Ta ostatnia właściwość umożliwia ciągłe prasowanie, runa 20 na grubość albo jego rozprężanie podczas przejścia przez parę przenośników 31, 33, 35, 37.

Dzięki możliwości regulowania odległości pomiędzy przeciwległymi grupami rolek oraz ich prędkości można uzyskać wiele różnych rozwiązań optymalizacji runa. W ten sposób uzyskać można zupełnie różne właściwości wyrobów. Ze względu na wspomnianą możliwość regulacji można również w kontrolowany sposób optymalizować strukturę włókien oraz, na przykład, zapobiegać niepożądanemu fałdowaniu powierzchni runa.

Można regulować wysokość położenia co najmniej dolnej i górnej grupy rolek, odpowiednio 31 i 31', pierwszej pary przenośników 31. Takie rozwiązanie umożliwia zginanie runa, jak pokazano na fig. 7, na przykład w celu wygładzenia i zagęszczenia jego powierzchni.

Każda z grup rolek, górna i dolna, 31', 31; 33', 33; 35', 35; 37', 37, par przenośników 31, 33, 35, 37 ma oddzielny napęd, którego nie pokazano ze szczegółami na fig. 7. Korzystnie, używane napędy są regulowane w sposób ciągły w określonym zakresie tak, że, na przykład, górne i dolne grupy rolek mogą mieć różne prędkości obwodowe. Nieco wyższa prędkość obwodowa górnej grupy rolek jest potrzebna, na przykład, jeżeli nie jest ona umieszczona poziomo, ale pod pewnym kątem do dolnej grupy rolek.

Na fig. 8 do 10 pokazano przykład wykonania urządzenia prasującego 19, w którym przenośniki z grupami rolek 31', 3l; 33', 33; 35', 35; 37', 37 z rolkami 39 są osadzone na konstrukcji nośnej 71. Na jednym końcu każdej rolki 39 znajdują się koła łańcuchowe 115 (fig. 10). Każde cztery lub pięć rolek 39 łączy się ze sobą za pomocą łańcuchów napędowych (nie pokazanych) i tworzą grupę rolek. Każda grupa rolek jest zaopatrzona w napęd 117', 117, 117', 117”, 118', 118, 118', 118.

Istnieje możliwość regulowania w pionie górnej i dolnej grupy 31', 31 rolek pierwszej pary przenośników 31, patrząc w kierunku przenoszenia (na fig. 9 strzałka F). Do regulacji w pionie górnej grupy 31' rolek służy element napędowy 81 napędzający wrzeciona 73, 73' za pośrednictwem wałów Cardana 77, 77'.

Do regulacji w pionie dolnej grupy 31 rolek służy element napędowy 83 napędzający wrzeciona 75, 75' za pośrednictwem wałów Cardana 79, 79'.

W odróżnieniu od pierwszych grup 31', 31 rolek, pozycji pozostałych grup rolek albo nie można nastawiać (na dole) albo można ją nastawiać tylko dla wszystkich rolek równocześnie (u góry). Jak to pokazano, zwłaszcza na fig. 8 i 9, tylne, trzy dolne grupy rolek 33, 35, 37, patrząc w kierunku przenoszenia, są osadzone w nieruchomej ramie 85, natomiast trzy górne grupy rolek 33', 35', 37' są rozmieszczone na regulowanej w pionie ramie 87. Ta ostatnia rama 87 jest regulowana w pionie w górnej części konstrukcji nośnej 71. Prowadzenie ramy 87 w pionie zapewniają liniowe prowadnice 93 na kolumnach 95, 95', 97, 97'. Do pionowej regulacji ramy 87 słUży element napędowy 103, który za pośrednictwem wałów Cardana 99, 99', 101, lOl' napędza wrzeciona 89, 89', 91,91' rozmieszczone parami w konstrukcji nośnej 71.

Górne grupy 33', 35', 37' rolek, z których w ostatniej znajduje się 5 rolek 39, są rozmieszczone na szynach nośnych 105 połączonych przegubowo z ramą 87 za pomocą przegubu 107. W pokazanym przykładzie wykonania przedni koniec szyn 105, patrząc w kierunku przenoszenia, jest połączony z regulowaną w pionie ramą 87 za pomocą innej pary wrzecion 109, 109'. Regulując wrzeciona 109, 109' można wychylać szyny nośne 105 ku górze lub do dołu od poziomu, tak, że np. możliwe jest utworzenie ścieżki ruchu zwężającej się w kierunku

186 337 przenoszenia F. Wrzeciona 109, 109' są również połączone za pośrednictwem wałów Cardana 111, 111' tak, że i tutaj wystarcza do ich regulowania jeden napęd 113.

Na fig. 13 pokazano różne podstawowe możliwości sposobów rozmieszczenia czterech par przenośników. Nie można jednak przeprowadzić regulacji pokazanej na fig. 13b i fig. 13c z urządzeniem prasującym według fig. 8 do 10. W przypadku produkcji lekkich wyrobów zaleca się stosowanie układu grup rolek 31', 31, 33', 33, 35', 35, 37', 37 na przykład pokazanego na fig. 13d.

Za urządzeniem optymalizującym 19, złożonym z wielu par przenośników, ewentualnie znajduje się urządzenie rozwarstwiające 21, które w pokazanym na rysunku przykładzie wykonania ma postać urządzenia podwójnie zagęszczającego. Urządzenie rozdzielające 41 obejmuje na przykład piłę taśmową lub nóż taśmowy, pokazane na fig. 7 tylko schematycznie, przeznaczone do rozdzielania sprasowanego runa 20 na dwie wstęgi 43 i 45. Urządzenie rozwarstwiające 21 obejmuje również przenośniki 47, 49, 50 i 51, np. przenośniki taśmowe, które utrzymują grubość sprasowanych wstęg składowych 43, 45. Wszystkie ewentualne szczeliny występujące ze względów geometrycznych pomiędzy urządzeniem rozdzielającym oraz, na przykład, taśmą przenośnikową 49 lub 50, można wypełnić, tam gdzie jest to możliwe, za pomocą płytek prowadzących. Zapobiega to oderwaniu sprasowanej w różnych stopniach taśmy 43 runa.

Korzystnie, można regulować wysokość urządzenia rozdzielającego 41 i następnego po nim przenośnika. Umożliwia to cięcie runa wychodzącego z urządzenia prasującego 19 na wstęgę dolną i górną, 43, 45, o praktycznie dowolnej grubości. Ponadto można również przemieszczać niezależnie od siebie oraz do góry urządzenie rozdzielające 41 i taśmę przenośnikową 49 w takim stopniu, że znajdą się poza zakresem transportu runa. Taśma przenośnikowa 49 służy następnie jako taśma trzymająca. Dzięki możliwości regulacji w pionie, urządzenie 11 można ewentualnie stosować do wytwarzania płyt jednowarstwowych lub wielowarstwowych. Zasadniczo można zastosować wiele urządzeń rozdzielających i odpowiednich taśm trzymających, umożliwiając w ten sposób wytwarzanie płyt o trzech lub nawet większej liczbie warstw. Istnieje również możliwość regulowania odległości pomiędzy górnymi i dolnymi rolkami, co umożliwia wytwarzanie warstw zewnętrznych o różnej grubości.

Dwie pary przenośników 53, 54, znajdujące się za przenośnikami 50, 51, służą do prasowania górnej wstęgi 45 na grubość i prasowania wzdłużnego. W skład par przenośników 53, 54 wchodzą, korzystnie, rolki 55, które łączy się w każdym przypadku tak, żeby powstała górna i dolna grupa rolek, po trzy rolki w każdej grupie. Każda z par przenośników 53, 54 może być napędzana z różnymi prędkościami obwodowymi tak, że wydłużenia, które mogą pojawić się w wyniku prasowania na grubość można następnie skompensować za pomocą prasowania wzdłużnego. Możliwe jest również regulowanie odległości pomiędzy rolkami górnymi i dolnymi tak, że można wytwarzać warstwy zewnętrzne o różnej grubości.

Taśmy przenośnikowe, rynny zsypowe i/lub płyty prowadzące (nie pokazano szczegółowo) służą do łączenia sprasowanej wstęgi 45' z dolną wstęgą 43. W większości przypadków, gdy wstęga 45' jest silnie sprasowana, można zrezygnować z taśmy przytrzymującej. W strefie, w której spotykają się wstęgi 43, 45 znajduje się urządzenie dozujące 57 spoiwo. Przy takim ustawieniu można nakładać spoiwo na powierzchnie kontaktowe górnej i/lub dolnej wstęgi 43, 45', tak że po utwardzeniu spoiwa uzyskuje się lepsze spojenie. W większości przypadków, zwłaszcza jeżeli poprzednio skompensowano wszelkie występujące wydłużenia, można również zrezygnować z urządzenia dozującego 57.

Taśmy podające 59, 61 i rolki podające 63, 65 dociskają do siebie złączone wstęgi 43, 45' i transportują je do pieca 25 do utwardzania. Korzystnie, prędkości obwodowe taśm podających 59, 61 oraz rolek podających 63, 65 można regulować indywidualnie tak, żeby w razie potrzeby można było sprasowane wstęgi 43, 45' prasować lub rozprężać. Korzystnie, co najmniej rolki podające 63, 65 można chłodzić. Korzystnie, w piecu 25 do utwardzania znajdują się przepuszczalne dla powietrza taśmy przenośnikowe 67, 67'. Taśmy 67, 67' trzymaj:. wstęgi 43, 45' razem podczas procesu utwardzania, a tym samym zasadniczo wyznaczają nominalną grubość gotowych płyt. Położenie w pionie taśm 67, 67', podobnie jak

186 337 przenośników 59, 61, 63, 65 można regulować, a zatem można je dostosować do grubości runa doprowadzanego z urządzenia rozwarstwiającego 21 lub urządzenia prasującego 19.

Sposób wytwarzania płyt wielowarstwowych może być następujący: runo pierwotne doprowadzane z komory zbiornikowej (nie pokazanej) z dodatkiem spoiwa oraz, w przypadku włókien wełny mineralnej zazwyczaj o gramaturze około 200 - 800 g/m², korzystnie 200 - 400 g/m², o średniej grubości około 11-20 mm, lub często do 75 mm, wprowadza się na taśmę wahadłową 13. Taśma ta układa runo pierwotne na poruszającej się ruchem ciągłym taśmie zbierającej 15. W zależności od prędkości tej ostatniej taśmy 15 i częstotliwości ruchu taśmy wahadłowej 13, na taśmie 15 formuje się w kierunku pionowym większą lub mniejszą liczbę warstw runa. Liczbę warstw dobiera się w zależności od wymaganych właściwości płyty, np. ciężaru, wytrzymałości na ściskanie, itp., gotowego wyrobu. Liczba warstw zależy również od postaci włókien, tj. od etapów obróbki poszczególnych włókien pomiędzy urządzeniem do produkcji włókien i piecem 25 do utwardzania. Zazwyczaj na taśmie zbierającej 15 układa się 2 do 40 lub 50 warstw.

Układanie runa pierwotnego 26 za pomocą taśmy wahadłowej 13 nie tylko zapewnia dobry rozkład poprzeczny materiału włóknistego na taśmie zbierającej 15, ale przyczynia się również do ujednorodnlenla orientacji włókien oraz do pewnego ich ujednorodnienia. Na orientację włókien można ponadto wpływać w sposób kontrolowany zmieniając kierunek ruchu wahadłowego.

Osadzone runo poddaje się wstępnemu sprasowaniu na stanowisku 17 wstępnego sprasowywania. Wstępne sprasowywania zazwyczaj polega na tym, że rolki pierwszej pary przenośników (wymagana grubość nominalna plus maksimum około 40% średnicy rolki) przechwytują runo. Pożądane jest pewne ugięcie runa po wstępnym sprasowaniu, tak żeby na wejściu do urządzenia prasującego uzyskać pomiędzy runem a rolkami wystarczającą przyczepność, zapewniającą odpowiednią zmianę orientacji włókien. Ze względu na to, że w przypadku wyrobów o gęstości poniżej około 80 do 90 kg/m³ siły rozciągające przeważające w runie podczas prasowania wzdłużnego są znacznie mniejsze, podczas produkcji takich wyrobów konieczne jest zazwyczaj umiarkowane prasowanie na grubość oprócz prasowania wzdłużnego, w celu ustalenia odpowiedniego naprężenia i uniknięcia niepożądanego fałdowania powierzchni runa.

W przypadku zdwajania, tj. gdy runo pierwotne układa się warstwami, na powierzchniach runa występują zmienne stopnie. Stopnie te można co najmniej częściowo wyrównać na stanowisku 17 sprasowywania wstępnego, napędzając górną taśmę 29 z nieco większą prędkością niż, jest to wymagane do dalszego transportu.

Częściowo wygładzone runo można dalej wygładzać w urządzeniu optymalizującym 19. W tym celu, na przykład, pierwszą i drugą parę przenośników można ustawić tak, żeby nie znajdowały się w jednej linii. Również inne pary przenośników można ustawić tak, żeby nie były ustawione w linii. Niewspółosiowe ustawienie obiektów powoduje, że przenoszone runo 20 jest wyginane lub odchylane poprzecznie, co może spowodować wygładzanie jego powierzchni. Efekt wygładzania można zintensyfikować nieco zmniejszając prędkość drugiej pary przenośników w stosunku do pierwszej.

Korzystnie, w urządzeniu prasującym 19 przeprowadza się prasowanie wzdłużne w stopniu 2:1 do 6:1 (w zależności od prędkości obwodowych pierwszej i ostatniej pary przenośników 31, 37) przy odstępie pomiędzy rolkami zasadniczo odpowiadającym nominalnej grubości wytwarzanej płyty (tak że następuje zagęszczanie poprzez prasowanie wzdłużne bez prasowania na grubość). Natomiast w przypadku wyrobów lżejszych, korzystne może być prasowanie wzdłużne, z równoczesnym umiarkowanym prasowaniem na grubość. W przypadku pojedynczego stopniowania prędkości każde dwie pary przenośników 31, 33 i 35, 37 można napędzać razem za pomocąjednego napędu.

Jakkolwiek do prasowania można stosować taśmy przenośnikowe, ale zaleca się rolki, ze względu na stosunkowo małą skłonność do fałdowania powierzchni runa, nawet w przypadku .znacznego stopnia sprasowania wzdłużnego. Runo można silnie sprasować wzdłużnie za pomocą rolek 39 bez znaczącego fałdowania jego powierzchni. Jednym z możliwych wyjaśnień tego zjawiska jest bardzo słaba adhezja, pomiędzy rolkami i runem. Rolki te wspoma14

186 337 gają również zmianę orientacji włókien, ze względu na możliwość lekkiego rozprężania się w każdym przypadkU runa pomiędzy rolkami, ale bez fałdowania.

W rezultacie uzyskuje się dobrą spoistość maty włóknistej, zarówno we wnętrzu, jak i na powierzchni.

Rozdzielanie runa 20 przeprowadza się za pomocą piły taśmowej lub noża taśmowego, w powszechnie znany sposób. Następnie górną wstęgę 45 o zoptymalizowanej strukturze włóknistej poddaje się prasowaniu na grubość i wzdłużnemu. W operacji tej włókna górnej warstwy 45 są dalej zagęszczane na grubość, a następnie prasowane wzdłużne. Następnie sprasowaną na grubość wstęgę 45' kieruje się do poruszającej się ruchem ciągłym dolnej wstęgi 43.

Sprasowane runo 43, 45', a dokładniej naprężona wstęga 43, jest kierowana pomiędzy stanowiskiem prasowania 19 a piecem 25 do utwardzania za pomocą przenośników 47, 49, 59, 61, 63, 65, na przykład na urządzeniach taśmowych, łańcuchowych lub rolkowych, korzystnie, na taśmach przenośnikowych, aby zapobiec oderwaniu lub wybrzuszaniu tej wstęgi.

W piecu 25 do utwardzania spoiwo znajdujące się w runie utwardza się. Utwardzanie spoiwa zachodzi w temperaturach 180 - 300°C, korzystnie około 200 - 250°C. Spoiwo to zapewnia również silne spojenie obu wstęg 43, 45' o małej i dużej gęstości całkowitej.

W urządzeniu rozwarstwiającym, w celu zwiększenia adhezji pomiędzy wstęgami 43, 45', miejsca, w których się one stykają, można pokryć stałym lub płynnym klejem (urządzenie dozujące 57) przed połączeniem wstęg ze sobą.

Alternatywnie, albo dodatkowo, połączenie pomiędzy dwiema wstęgami 43 i 45' można polepszyć, jeżeli przed ich wejściem do pieca 25 do utwardzania spowoduje się ich lekki skurcz, korzystnie, w stopniu 1,1:1 do 2:1. W zależności od stopnia skurczu, może nastąpić lekkie pofałdowanie wstęg. Skutkiem skurczu jest zwiększenie wymiarów powierzchni kontaktowych, co zatem umożliwia polepszenie adhezji/spilśniania wstęg.

Opisane powyżej urządzenie według wynalazku służy do prasowania wzdłużnego runa lub maty, korzystnie w jednym etapie. Alternatywnie, urządzenie to można również używać w taki sposób, żeby podczas prasowania powstawało wiele stref prasowania lub strefa prasowania ciągłego.

1:

Przykład Typ płyty Materiał włóknisty Grubość płyty Gęstość całkowita Spoiwo

Średnia długość włókien

Średnia średnica włókien

Wstępne prasowanie

Prasowanie wzdłużne

Wytrzymałość na ściskanie przy 10% odkształceniu Wytrzymałość na odrywanie warstw (Rozwarstwianie)

Przykład 2:

^Typ ptyty

Materiał włóknisty

Grubość płyty

Grubość warstwy zewnętrznej

Grubość warstwy podłożowej

Średnia gęstość całkowita

Gęstość całkowita warstwy zewnętrznej Gęstość brutto warstwy podłożowej Spoiwo

Średnia długość włókien

Średnia średnica włókien

Jednowarstwowa

Wełna mineralna

100nm

Około 90 kg/m³

Modyfikowana żywica fenolowa

Około 3-4 mm

Około 3-4 pm

Do około grubości nominainaj

0,035 N/mm²

0,020 N/mm'

Dwuwarstwowa

Wełna mineralna

K^Oarni

Około 20 mm

Około 80 mm 90 kg/m³

Okoto 155 kg/m³

Okoto 75 kg/m³

Modyfikowana żywica fenolowa Okoto 0,5 - 10 mm

3-6 pm

186 337

Wstępne sprasowywanie

Prasowanie na grubość

Prasowanie wzdłużne

Wytrzymałość na ściskanie przy 10% odkształceniu Wytrzymałość ea odrywanie warstw (Rozwarstwianie)

Przykład 3:

Typ płyty Materiał włóknisty Grubość płyty

Grubość warstwy zewnętrznej Grubość warstwy podłożowej Średnia gęstość brutto Gęstość brutto warstwy zewnętrznej Gęstość brutto warstwy podłożowej Spoiwo

Średnia długość włókien Średnia średnica włókien Wstępne prasowanie Prasowanie ea grubość Prasowanie wzdłużne

Do około 15 grnbośc i nominalnej

Ι,ί^: 1 do 1,1:1

3:1

0,025 i 0,030 N/nm²0,013 i 0,018 N/nm?

Dwuwarstwowa Wełna mineralna 100 mm Około 20 mm Około 80 mm Około 90 kg/n?

Około 155 kg/m³Około 75 kg/m?

Modyfikowana żywica fenolowa Około 3-4 mm 3-4 pm

Około 1,8 do 1,5 grubośeieomiealeej 151:5 do 1^1:1 31

0,025 - 0,030 N/mm?

0,013-0,018 N/nm²

Średnica używanych rolek 80 mm.

W porównaniu z płytami o niezoptymalisowanej' strukturze włókien i gęstości, ciężar płyt wytwarzanych nowym sposobem można zmniejszyć o 25% do 40%, zachowując zasadniczo identyczne właściwości mechaniczne. Znacznie większa jest wytrzymałość ea rozciąganie w kierunku prostopadłym do płaszczyzny płyty, o czym świadczy strefa przełomu o silnie rozbudowanej strukturze (fig. 1 lb i lic).

Wyroby według wynalazku można stosować we wszystkich typowych dziedzinach zastosowań włókien syntetycznych, np. do wyrobu płyt, wstęg, używanych do izolacji termicznej, do zabezpieczenia przeciwogniowego lub dd izolacji akustycznej' i regulacji głośności, albo w odpowiedniej postaci w warzywnictwie jako podłoża do uprawy roślin.

186 337

Fig.13a^%__22__2ł__21

Fig.13b.

Fig.13c.

Fig.13d.

Fig.13e.

186 337

Fig.11a.

Fig. 11 c.

186 337

Fig.9.

186 337

Fig. 10

73 77 81

73' 89'

186 337

'UD

Fig.7a.

UD

UD { c 3 }S

jd

Ó)

Ll

186 337

Fig.6a.

186 337

Fig.1.

Fig.2.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej, związanej płyty z włókien mineralnych z runa z włókien mineralnych poprzez wstępne prasowanie runa, doprowadzanie wstępnie sprasowanego runa do urządzenia rozdzielającego, rozdzielanie runa za pomocą urządzenia rozdzielającego na dwie lub większą liczbę wstęg składowych, prasowanie co najmniej jednej wstęgi składowej na grubość, a następnie połączenie wstęg składowych i transportowanie ich do stanowiska wiązania, w którym runo wiąże się, znamienny tym, że naprężone wstęgi składowe (43, 45) prowadzi się pomiędzy urządzeniem prasującym (19) a stanowiskiem (25) wiązania z użyciem elementów (49, 5θ, 51, 59, 61, 63, 65) zapobiegających ich odrywaniu się.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako elementy zapobiegające odrywaniu się stosuje się elementy ograniczające wybrane spośród taśm, łańcuchów, układ rolek i płyt prowadzących.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się elementy ograniczające na odcinku linii produkcyjnej pomiędzy urządzeniem rozdzielającym (41) a miejscem, w którym jedną warstwę składową sprasowuje się, oraz pomiędzy urządzeniem rozdzielającym (4l) a miejscem, w którym warstwy składowe łączy się.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jedną wstęgę składową (45) sprasowaną na grubość prasuje się wzdłużnie.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że na powierzchnie stykowe wstęg składowych (44,45), przed ich połączeniem, nanosi się spoiwo.
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że połączone wstęgi składowe (44, 45') prasuje się wzdłużnie przed spojeniem.
7. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że urządzenie rozdzielające (41) poddaje się czyszczeniu w sposób ciągły.
8. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 6, znamienny tym, że runo prasuje się wzdłużnie przed urządzeniem rozdzielającym (41) w zespole prasującym w strefie prasowania ciągłego lub na stanowiskach, zasadniczo bez prasowania na grubość.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że przed wprowadzeniem do urządzenia prasującego (19) runo prasuje się wstępnie do około 0,8 - 1,5, korzystnie 0,9 - 1,3 nominalnej grubości gotowego wyrobu.
10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że prasowanie prowadzi się w jednym etapie.
11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że prasowanie prowadzi się w jednym etapie.
12. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że runo prasuje się w przybliżeniu do nominalnej grubości gotowego wyrobu najpóźniej przed ostatnim przenośnikiem.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że drogą sprasowania wzdłużnego wstępnie sprasowanemu runu nadaje się strukturę pofałdowaną.
14. Sposób wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej związanej płyty z włókien mineralnych z warstwami o różnej gęstości, poprzez wstępne prasowanie włóknistej maty, doprowadzanie wstępnie sprasowanej maty do urządzenia rozdzielającego, rozdzielanie maty na dwie lub większą liczbę wstęg składowych, prasowanie na grubość co najmniej jednej wstęgi składowej, a następnie łączenie wstęg składowych i transportowanie ich do stanowiska wiązania, w którym matę wiąże się, znamienny tym, że włóknistą matę prasuje się wzdłużnie w urządzeniu prasującym (19) przed urządzeniem rozdzielającym (41), bez prasowania na

186 337 grubość w strefie prasowania ciągłego, w której utrzymuje się nominalną grubość wyrobu, przy czym zapobiega się za pomocą elementów przytrzymujących oderwaniu naprężonych wstęg składowych (43, 45) pomiędzy urządzeniem prasującym (19), a stanowiskiem (25) wiązania.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że drogą sprasowania wzdłużnego wstępnie sprasowanemu runu nadaje się strukturę pofałdowaną..
16. Urządzenie do wytwarzania dwu- lub wielowarstwowej, związanej płyty z włókien mineralnych, z runa z włókien mineralnych, obejmujące zespoły rozmieszczone kolejno w kierunku przenoszenia, przeznaczone do wstępnego prasowania runa, pierwszy zespół transportujący do transportu runa do urządzenia rozdzielającego, urządzenie rozdzielające do rozdzielania runa na dwie lub większą liczbę wstęg składowych, zespół do sprasowywania co najmniej jednej wstęgi składowej na grubość, drugi zespół transportujący do łączenia następnie wstęg składowych i transportowania ich do stanowiska wiązania, w którym runo wiąże się oraz stanowisko wiązania przeznaczone do wiązania sprasowanego runa, znamienne tym, że pierwszy zespół transportujący stanowi urządzenie prasujące (19) obejmujące co najmniej dwie pary przenośników (31, 33, 35, 37) usytuowane kolejno jedna za drugą w kierunku przenoszenia, oraz, że ma elementy (49, 50, 51, 59, 61, 63, 65) zapobiegające oderwaniu naprężonych wstęg składowych (43, 45) pomiędzy urządzeniem prasującym (19), a stanowiskiem (25) wiązania.
17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienny tym, że elementy ograniczające rozciągają się od urządzenia rozdzielającego do miejsca sprasowania co najmniej jednej warstwy składowej, oraz od urządzenia rozdzielającego do drugiego elementu transportującego.
18. Urządzenie według zastrz. 16 albo 17, znamienny tym, że elementy ograniczające stanowią taśmy, łańcuchy, układy rolek i płyty prowadzące.
19. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że obejmuje mechanizm (57) do nanoszenia spoiwa na wstęgi składowe przed ich ponownym połączeniem ze sobą.
20. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że urządzenie rozdzielające (41) obejmuje nóż taśmowy lub piłę taśmową.
21. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że obejmuje urządzenie czyszczące do ciągłego lub nieciągłego czyszczenia noża taśmowego lub piły taśmowej.
22. Urządzenie według zastrz. 17 albo 20, znamienne tym, że co najmniej urządzenie rozdzielające (41) i następujące po nim urządzenie przytrzymujące (49) są nastawne w pionie w obszarze urządzenia rozwarstwiającego (21).