PL190250B1 - Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej oraz sposób i urządzenie do wytwarzania włókniny z wełny mineralnej - Google Patents

Abstract

1 Wstega z welny mineralnej lub plyta z welny mineralnej ze zwilzonych wlókien welny mineralnej o rozkladzie gestosci na grubo- sci, przy czym górny obszar i dolny obszar wstegi z welny mineralnej lub plyty z welny mineralnej maja wieksza gestosc niz obszar posred- ni, lezacy pomiedzy obszarem górnym i dolnym, znam ienna tym, ze kazde dwie warstwy maja identyczne wlasnosci pod wzgledem jakosci wlókien i/lub zawartosci srodka wiazacego, przy czym warstwy maja identyczne gradienty gestosci 9 Sposob wytwarzania wlókniny z welny m ineralna, polegajacy na tym, ze rozwlóknia sie material wyjsciowy w co najmniej jednym urzadzeniu rozwlókniajacym, a nastepnie uklada sie wlókna na prze- nosniku zbiorczym szybu opadowego celem utworzenia wlókniny pierwotnej, znamienny tym, ze rozcina sie wlóknine pierwotna w kierunku wzdluznym, tak ze powstaja usytuowane obok siebie pierwsza czesc (38) wstegi 1 druga czesc (40) wstegi, po czym trans- portuje sie pierwsza czesc (38) wstegi i druga czesc (40) wstegi z przesunieciem wzdluznym dróg transportu pomiedzy szybem opa- dowym i piecem do utwardzania, 11 Urzadzenie do wytwarzania wlókniny z welny m ineral- nej, zawierajace szyb opadowy, zaopatrzony w co najmniej jedno urzadzenie rozwlókniajace, oraz urzadzenie transportowe do trans- portowania wytwarzanej wlókniny z welny mineralnej tak, ze jest ona ukladana na drugiej czesci wstegi, tworzac wlóknine wtórna, przy czym droga transportu pierwszej czesci wstegi jest rózna od drogi transportu drugiej czesci wstegi, znam ienne tym, ze szyb opadowy (10) ma podw ójna szerokosc, a ponadto zawiera ono urzadzenie (34) do rozcinania wytwarzanej wlókniny z welny mineralnej w kierunku wzdluznym na pierw sza czesc (38) wstegi i druga czesc (40) wstegi Fig. 1 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej oraz sposób i urządzenie do wytwarzania włókniny z wełny mineralnej.

Przy wytwarzaniu włókniny z włókien mineralnych dąży się do uzyskania jak najlepszego produktu przy jak najmniejszych kosztach energii. Przy wytwarzaniu włókniny z wełny mineralnej materiały wyjściowe doprowadza się w postaci stopionej do urządzenia rozwłókniającego, które wytwarza włókna wełny mineralnej. Włókna wełny mineralnej są podawane do szybu opadowego i układane na urządzeniu transportowym. Umieszczone na dnie urządzenie transportowe stanowi zazwyczaj przepuszczalny dla powietrza, obiegowy przenośnik taśmowy Pod przepuszczalną dla powietrza taśmą transportową znajduje się urządzeme odsysające, które wytwarza określone podciśnienie.

Ponieważ używane zazwyczaj w technice urządzenia rozwłókniające transportują włókna szklane, wychodzące w kierunku odśrodkowym z obracającego się szybko korpusu, za pomocą skierowanego w dół, silnego strumienia powietrza, do szybu opadowego wdmuchiwany jest znaczny objętościowy strumień powietrza. Ten strumień powietrza pada na umieszczone na dnie szybu opadowego urządzenie transportowe i jest zawracany do góry w strefie silnych turbulencji, w związku z czym wewnątrz szybu opadowego tworzą się strumienie zwrotne. Te strumienie zwrotne mogą podrywać do góry włókna wełny mineralnej, ułożone juz na urządzeniu transportowym. Aby przeciwdziałać temu efektowi, należy zastosować dmuchawę o dużej mocy, która wytwarza podciśnienie wystarczające dla utrzymania włókien z wełny mineralnej, lezących na urządzeniu transportowym. To podciśnienie musi być wystarczająco duze, aby nawet przy grubszych warstwach wełny mineralnej zapewnione było unieruchomienie warstw lezących najwyżej.

Jeżeli potrzebna jest stosunkowo gruba włóknina z wełny mineralnej, wówczas kilka urządzeń rozwłókniających umieszcza się w jednym szybie opadowym w kierunku transportu urządzenia transportowego. Powoduje to jednak wzrost zuzycia energii przez urządzenie odsysające, ponieważ przy większych grubościach warstw włókniny z wełny mineralnej powstaje stosunkowo duża różnica ciśnień pomiędzy urządzeniem odsysającym i powierzchnią włókniny. Można temu przeciwdziałać, stosując urządzenie odsysające o większej mocy, jednak rozwiązanie to jest o tyle niekorzystne, ze z jednej strony zwiększa zuzycie energii, z drugiej, zaś lezące mzej obszary włókniny są tak ściskane, ze szyb opadowy opuszcza włóknina w zasadzie juz wstępnie zagęszczona Tego typu gradient gęstości na grubości materiału izolacyjnego jest niepożądany, ponieważ powoduje obniżenie własności izolacyjnych, a także

190 250 innych parametrów jakościowych, jak na przykład powrót do grubości wyjściowej i naprężenie ściskające w produkcie.

Aby osiągnąć jak najbardziej równomierny rozkład gęstości na grubości produktu, grubość włókniny wyjściowej przed wejściem do pieca do utwardzania musi odpowiadać co najmniej podwójnej grubości produktu.

Z doświadczenia wiadomo, ze grubość włókniny wyjściowej przed piecem do utwardzania ma znaczny wpływ na rozkład gęstości, a co za tym idzie, na własności sprężyste ściśniętych produktów.

W stanie techniki próbowano zmniejszyć gradient gęstości na grubości materiału izolacyjnego w ten sposób, ze w piecu do suszenia, mającym postać pieca z obiegiem powietrza, strumień powietrza jest kierowany najpierw z dołu do góry w celu spulchnienia leżących niżej warstw o większej gęstości.

W niemieckim opisie patentowym nr 39 21 399 zaproponowane jest urządzenie, w którym przenośnik zbiorczy jest ukształtowany tak, że jego powierzchnia zwiększa się w kierunku transportu. Osiąga się to w ten sposób, ze przenośnik zbiorczy jest odchylony od poziomu, co powoduje zwiększenie powierzchni odsysania, a zarazem zmniejsza podciśnienie potrzebne w tym obszarze.

Również w europejskim opisie patentowym nr EP 0 406 107 przedstawiony jest taki sposób układania włókien, wytwarzanych przez większą liczbę jednostek rozwłókniających. Każda jednostka rozwłókniająca ma przy tym własną strefę wychwytywania, zaś wychwytywane włókna są odprowadzane ze strefy wychwytywania za pomocą przenośników taśmowych. Taśma przenośników taśmowych jest wypukła, zaś powierzchnie stref wychwytywania stają się coraz większe wraz ze wzrostem gramatur na tych przenośnikach. Wadę tego typu urządzeń stanowi to, ze używane w stanie techniki, obrotowe ściany, otaczające szyb opadowy, nie sięgają do przenośników taśmowych. Powoduje to powstawanie przecieków, zwiększających wymaganą moc dmuchawy. Dlatego tez z obrotowymi ścianami połączony jest od dołu stały odcinek ściany. Te stałe ściany boczne powodują większe zanieczyszczenie produktu, ponieważ w tym obszarze może się gromadzić brud, spadający okresowo na lezący poniżej przenośnik taśmowy. Inna niedogodność polega na tym, że następujące w nieregularnych odstępach czasowych spadame większych aglomeracji ma niekorzystny wpływ na powstający produkt w odniesieniu do równomierności jego parametrów·'.

Ponadto istnieje optymalny odstęp pomiędzy urządzeniami rozwłókniającymi i taśmą zbiorczą. Jeżeli odstęp ten jest zbyt mały, wówczas na taśmie zbiorczej tworzą się silne poziome przepływy powietrza, które mogą zwijać ułożone włókna w wiązki. Jeżeli odstęp jest zbyt duzy, wówczas juz w szybie opadowym powstają większe wiązki włókien (zwane również pasmami), które również stanowią niejednorodność struktury produktu.

Aby oba efekty zredukować do mimmum, należy zachować obliczony uprzednio lub wyznaczony empirycznie odstęp pomiędzy urządzeniami rozwłókniającymi i taśmą zbiorczą.

W amerykańskim opisie patentowym nr US 4 463 048 opisane są sposób i urządzenie do wytwarzania włóknin z wełny mineralnej, zawierające kilka urządzeń rozwłókniających, które układają włókna w postaci włókniny pierwotnej na urządzeniu transportowym w postaci taśmy zbiorczej, która w obszarze układania włókien biegnie poziomo. Taśmy transportowe przenośnika zbiorczego są następnie prowadzone przez rolki zwrotne, w związku z czym z dwóch włóknin pierwotnych powstaje włóknina wtórna. Ponieważ dwie włókniny pierwotne są wytwarzane z dwukrotnie mniejszej ilości układanych włókien, opory przepływu powietrza przez włókninę pierwotną są w przybliżeniu dwukrotnie mniejsze niz w przypadku włókniny wtórnej o podwójnej grubości, co pozwala zmniejszyć podciśnienie wytwarzane przez dmuchawę do około 50%. Różne urządzenia rozwłókniające musząjednak być bardzo dokładnie ustawione, aby różnice gęstości wynikające z rozkładów poprzecznych były jak najmniejsze. Bardzo dokładne ustawienie urządzeń rozwłókniających jest ważne również dlatego, aby różnice własności w wytwarzanej włókninie wtórnej, zwłaszcza w odniesieniu do ich symetrycznego rozkładu na grubości włókniny wtórnej, można było utrzymać w niewielkim zakresie.

W amerykańskim opisie patentowym nr US-A-4917750 przedstawione są urządzeme i sposób, w których włóknina z wełny mineralnej przed wejściem do pieca do utwardzania jest rozcinana wzdłuz płaszczyzny, w ogólności poziomej. Górna część jest ściskana, a następnie

190 250 ponownie układana na dolnej części, w związku z czym uzyskiwany produkt z wełny mineralnej ma rozkład gęstości na grubości, przy czym górny obszar ma gęstość większą niz lezący poniżej obszar dolny. Cięcie włókniny z wełny mineralnej przebiega przy tym w płaszczyźnie w zasadzie poziomej, równolegle do taśmy transportowej.

Z amerykańskiego opisu patentowego nr US-A-3824086 znane jest wytwarzanie bardzo grubej włókniny z wełny mineralnej przy użyciu różnych urządzeń rozwłókniających. Poszczególne urządzenia rozwłókniające układają przy tym włókninę na przyporządkowanych im, indywidualnych przenośnikach taśmowych. Tak wykonane poszczególne pasma wełny mineralnej układa się następnie jedno na drugim.

Celem wynalazku jest takie udoskonalenie urządzenia i sposobu wytwarzania włókniny z wełny mineralnej, aby przy niewielkich nakładach energetycznych można było uzyskać produkt o lepszych własnościach.

Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej ze zwilzonych włókien wełny mineralnej o rozkładzie gęstości na grubości, przy czym górny obszar i dolny obszar wstęgi z wełny mineralnej lub płyty z wełny mineralnej mają większą gęstość niz obszar pośredni, lezący pomiędzy obszarem górnym i dolnym, według wynalazku charakteryzuje się tym, ze każde dwie warstwy mają identyczne własności pod względem jakości włókien i/lub zawartości środka wiążącego, przy czym warstwy mają identyczne gradienty gęstości.

Korzystnie, wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej ma gęstość w przedziale 4-70 kg/m³, korzystnie 4-25 kg/m³.

Korzystnie, grubość wstęgi z wełny mineralnej lub płyty z wełny mineralnej wynosi 50-500 mm, korzystnie 120 - 36θ mm.

Korzystnie, górny obszar i dolny obszar wstęgi z wełny mineralnej lub płyty z wełny mineralnej mają większą zawartość środka wiążącego.

Korzystnie, udział środka wiążącego w górnym obszarze i dolnym obszarze znajduje się około 1-4%, korzystnie 1-2% powyżej średniego udziału środka wiążącego.

Korzystnie, wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej ma równomierne rozkłady mas w kierunku poprzecznym.

Według drugiej odmiany wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej ze zwilzonych włókien wełny mineralnej o rozkładzie gęstości na grubości, przy czym górny obszar i dolny obszar wstęgi z wełny mineralnej lub płyty z wełny mineralnej mają większą gęstość niz obszar pośredni, lezący pomiędzy obszarem górnym i dolnym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że średnia gęstość wynosi 4-11 kg/m, korzystnie 4-9 kg/nl, zwłaszcza 4-6 kg/m³.

Korzystnie, wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej ma równomierne rozkłady mas w kierunku poprzecznym.

Sposób wytwarzania włókniny z wełny mineralnej, polegający na tym, ze rozwłóknia się materiał wyjściowy w co najmniej jednym urządzeniu rozwłókniającym, a następnie układa się włókna na przenośniku zbiorczym szybu opadowego celem utworzenia włókniny pierwotnej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że rozcina się włókninę pierwotną w kierunku wzdłuznym, tak że powstają usytuowane obok siebie pierwsza część wstęgi i druga część wstęgi, po czym transportuje się pierwszą część wstęgi i drugą część wstęgi z przesumęciem wzdłużnym dróg transportu pomiędzy szybem opadowym i piecem do utwardzania, zawraca się pierwszą część wstęgi, tak ze dolna powierzchnią pierwszej części wstęgi staje się powierzchnią górną, i układa się pierwszą część wstęgi na drugiej części wstęgi celem utworzenia włókniny wtórnej.

Korzystnie, rozcinanie włókniny pierwotnej w kierunku wzdłuznym wykonuje się za pomocą tnącego strumienia wody.

Urządzenie do wytwarzania włókniny z wełny mineralnej, zawierające szyb opadowy, zaopatrzony w co najmniej jedno urządzenie rozwłókniające, oraz urządzenie transportowe do transportowania wytwarzanej włókniny z wełny mineralnej tak, ze jest ona układaną na drugiej części wstęgi, tworząc włókninę wtórną, przy czym droga transportu pierwszej części wstęgi jest różna od drogi transportu drugiej części wstęgi, według wynalazku charakteryzuje się tym, że szyb opadowy ma podwójną szerokość, a ponadto zawiera ono urządzenie do rozcinania wytwarzanej włókniny z wełny mineralnej w kierunku wzdłużnym na pierwszą część

190 250 wstęgi i drugą część wstęgi, zaś urządzenie transportowe zawiera rolkę zwrotną do zawracania pierwszej części wstęgi, prowadzonej wokół tej rolki tak, ze jej dolna strona znajduje się na górze, przy czym każde z co najmniej jednego urządzenia rozwłókniającego wytwarza włókninę pierwotną z wełny mineralnej, która we włókninie wtórnej tworzy dwie warstwy

Korzystnie, urządzenie do rozcinania wytwarzanej włókniny pierwotnej z wełny mineralnej stanowi urządzenie rozcinające wytwarzanym przez nie tnącym strumieniem wody kierowanym na włókninę z wełny mineralnej.

Korzystnie, dodatkowo kilka urządzeń rozwłókniających ustawionych jest z przesunięciem względem siebie zarówno w kierunku transportu urządzenia transportowego, jak tez poprzecznie do kierunku transportu urządzenia transportowego.

Korzystnie, kilka urządzeń rozwłókniających ustawionych jest jedno za drugim w kierunku transportu urządzenia transportowego szybu opadowego.

Korzystnie, kierunek transportu wytwarzanej włókniny z wełny mineralnej w szybie opadowym jest w zasadzie prostopadły do kierunku transportu włókniny wtórnej.

Korzystnie, wartość różnicy pomiędzy drogą transportu pierwszej części wstęgi i drogą transportu drugiej części wstęgi jest większa lub równa odstępowi urządzeń rozwłókniających.

Przy użyciu urządzenia i sposobu z jednorodnych włókien wełny mineralnej można wytwarzać wstęgę z wełny mineralnej lub płytę z wełny mineralnej, wykazującej rozkład gęstości na grubości wstęgi z wełny mineralnej. Grubość oznacza przy tym wymiar, rozciągający się prostopadle do szerokości i grubości wytwarzanej wstęgi z wełny mineralnej, zatem również prostopadle do płaskich powierzchni wytwarzanych płyt z wełny mineralnej. Rozkład gęstości jest przy tym tak ukształtowany, ze w ciągłym przebiegu gęstości na grubości produktów z wełny mineralnej wyższa gęstość w dolnym obszarze produktu obniża się najpierw w sposób ciągły, przechodzi w zasadzie w ciągły obszar środkowy, po czym w górnym obszarze krawędziowym ponownie wzrasta w sposób ciągły, aby na górnej krawędzi lub w pobliżu górnej krawędzi osiągnąć wartość maksymalną, odpowiadającą wartości maksymalnej na dolnej krawędzi lub w pobliżu dolnej krawędzi. Ten charakterystyczny rozkład gęstości produktu z wełny mineralnej nadaje mu lepszą przydatność do obróbki dzięki wysokiej trwałości kształtu w pobliżu płaskiej powierzchni górnej i dolnej, zapewnia jednak dobre własności termoizolacyjne dzięki równomiernej gęstości w obszarze środkowym. Żądanej równomiernej gęstości na grubości produktu sprzyja przesunięte układanie na sobie obu części wstęgi. Poza tym problemy związane z asymetrycznym rozkładem włókien można rozwiązać poprzez nakładanie na siebie obu części wstęgi, co z kolei przy jednakowej gęstości średniej pozwala osiągnąć lepsze mechaniczne własności produktu.

Istotna cecha wstęgi z wełny mineralnej lub płyty z wełny mineralnej polega na tym, ze każde dwie warstwy mają identyczne własności pod względem jakości włókien i/lub zawartości środka wiążącego. Poszczególne urządzenia rozwłókniające wytwarzają po dwie warstwy we włókninie wtórnej, które to warstwy są ponadto symetryczne w odniesieniu do płaszczyzny symetrii równoległej do górnej i dolnej powierzchni produktu z wełny mineralnej i dzięki temu pozwalają na bardziej dokładne sterowanie rozkładem gęstości, niz było to możliwe dotychczas w stanie techniki. Pod pojęciem identycznych własności rozumie się, ze własności te ulegają wahaniom jedynie w ramach niewielkich odchyłek dla poszczególnych urządzeń rozwłókniających, natomiast pojęcie jakość włókna oznacza zarówno grubość, jak też długość włókna, które są odpowiedzialne za mechamczne własności odpowiednich materiałów izolacyjnych.

Trwałość kształtu produktów zalezy poza gęstością również od zawartości środka wiążącego. Ponieważ przy wysokim udziale środka wiążącego w produkcie pogorszeniu ulegają jego własności ognioodporne, bardzo istotne jest to, aby obszar o wysokiej zawartości środka wiążącego ograniczyć do wymaganych stref krawędziowych. Również ten problem można w szczególny sposób rozwiązać przy użyciu układu według wynalazku. Ponieważ tylko jedno urządzenie rozwłókniające tworzy odpowiednie powierzchnie produktu, obszar o wyzszej zawartości środka wiążącego oraz różnych jakościach włókna, na przykład zawierający włókna dłuzsze lub grubsze, można ustalić znacznie dokładniej niż we wszystkich znanych urządzeniach i sposobach wytwarzania.

190 250

Przy użyciu sposobu i urządzenia według wynalazku można wytwarzać produkty z wełny mineralnej, których średnia gęstość wynosi 4 do 11 kg/m³, korzystnie 6 do 9 kg/m³. Ponadto można wytwarzać włókninę wtórną, która przed piecem do utwardzania wykazuje wytrzymałość mechaniczną, w związku z czym nie ulega ściskaniu przy przechodzeniu przez piec do utwardzania. W piecu do utwardzania włóknina wtórna biegnie pomiędzy taśmą górną i taśmą dolną dzięki czemu powietrze suszące przepływa w jednych miejscach z dołu do góry, w innych zaś z góry do dołu. Zazwyczaj wskutek oporów przepływu, jakie wytwarza włóknina (produkt) przy przechodzeniu powietrza z dołu do góry, pomiędzy dolną taśmą i produktem powstaje poduszka powietrzna, natomiast w obszarze górnej taśmy zachodzi juz utwardzanie produktu, przy czym ulega on utrwaleniu pod względem grubości. Następujący potem przepływ powietrza w piecu do utwardzania z góry do dołu prowadzi do wytworzenia poduszki powietrznej między produktem z wełny mineralnej i taśmą górną, tak ze produkt opuszcza piec z grubością o 20 do 40 mm mniejsząmz wynosi odstęp pomiędzy górną i dolną taśmą w piecu do utwardzania. Włóknina wyjściowa i wtórna według wynalazku ma na tyle dobre własności mechaniczne, ze przy przepływie przezeń powietrza w piecu do utwardzania nie ulega ona ściskaniu.

U podstaw wynalazku leży koncepcja, polegająca na zastosowaniu w urządzeniu według wynalazku szybu opadowego o podwójnej szerokości, który wymaga mniejszej mocy dmuchawy, ponieważ na urządzeniu transportowym układana jest włóknina z wełny mineralnej o dwukrotnie mniejszej gramaturze. Wielkość włókien i gramatura są dostosowane do oporów przepływu, jakie wykazuje włóknina wyjściowa. Ponadto przewidziane jest urządzenie do rozcinania wstęgi materiału izolacyjnego w kierunku wzdłuznym na dwie części. Wskutek tego z szybu opadowego o podwójnej szerokości, w którym wytwarzana jest wstęga z wełny mineralnej o szerokości dwukrotnie większej niż szerokość zamierzonego produktu, wychodzą dwie pojedyncze wstęgi z wełny mineralnej, z których każda ma szerokość potrzebną do wykonania produktu. Aby połączyć ze sobą obie części wstęgi, stosuje się urządzenie transportowe, które może tak prowadzić pierwszą część wstęgi, ze będzie ona układana na drugiej części.

Ponieważ drogi transportu wytwarzanych części wstęgi mają różną długość, następuje wyrównywanie wahań rozkładu poprzecznego i rozkładu włókien we wstędze wytwarzanej w szybie opadowym, a także wahań gęstości. Aby to osiągnąć, wystarczają już niewielkie różnice długości dróg transportu, które korzystnie powinny być większe lub równe rozstawowi maszyn w szybie opadowym.

Istotną zaletę urządzenia według wynalazku stanowi to, ze na każde urządzenie rozwłókniające wytwarzane są dwie warstwy we włókninie wtórnej. Oznacza to, że wytwarzany produkt ma bardziej symetryczne własności, ponadto znacznie uproszczone zostaje wzajemne dopasowanie pomiędzy kilkoma urządzeniami rozwłókniającymi. Jeżeli przykładowo, jak to ma miejsce w rozwiązaniach według opisów patentowych US 4 463 048 lub DE 39 21 399 C2, włókniny wtórne są wytwarzane z dwóch warstw włókniny pierwotnej, wówczas wierzchnie warstwy włókniny wtórnej są wytwarzane przez różne urządzenia rozwłókniające. Oznacza to, ze dwa różne urządzenia rozwłókniające należy tak ustawić, by uzyskać w miarę możliwości jednakowe jakości włókien, to znaczy ich grubość i długość. W urządzeniu według wynalazku dwie warstwy we włókninie wtórnej są natomiast wytwarzane przez to samo urządzenie rozwłókniające i tak rozmieszczone w produkcie, ze są one symetryczne względem płaszczyzny symetrii, równoległej do górnej i dolnej powierzchni produktu.

Ponadto wyrównaniu podlegają również rozkłady poprzeczne poszczególnych urządzeń rozwłókniających. Doświadczenie pokazuje, ze produkty o złej jakości wykazują najczęściej niedopuszczalnie wysokie rozkłady poprzeczne wydawanej ilości włókien. Tego typu rozkłady poprzeczne zostają wyrównane w urządzeniu według wynalazku, co jest objaśnione poniżej.

Wprawdzie w szybie opadowym o podwójnej szerokości wytwarzana jest włóknina z wełny mineralnej, która ma niższą gramaturę, a co za tym idzie, również mniejszy gradient gęstości na grubości włókniny z wełny mineralnej, jednak przy konwencjonalnym wytwarzaniu włókniny z wełny mineralnej przy użyciu szybu opadowego z umieszczonym pod nim urządzeniem transportowym nie można wykluczyć wystąpienia gradientów gęstości. Jak wyjaśniono powyżej, gęstość na spodzie wstęgi z wełny mineralnej jest najwyzsza. Zwiększona

190 250 gęstość wiąże się wprawdzie ze pogorszeniem własności termoizolacyjnych w tym obszarze, jednak obszary o podwyższonej gęstości wykazują większą sztywność.

Korzystne zawracanie pierwszej części wstęgi powoduje takie łączenie pierwszej i drugiej części wstęgi, ze odpowiednie obszary o większej gęstości znajdują się na górze i na dole wstęgi. W ten sposób przy niewielkiej średniej gęstości wstęgi z wełny mineralnej i związanych z tym dobrych własnościach izolacyjnych można wytwarzać produkty o lepszej trwałości kształtu.

Urządzenie według wynalazku ma ponadto tę zaletę, ze umożliwia łatwe przezbrojeme istniejących szybów opadowych. Ponieważ na dnie szybu opadowego, którego odległość od urządzeń rozwłókniających jest zadana, znajduje się typowe urządzenie transportowe, wytwarzana włóknina wyjściowa opuszcza szyb opadowy na poziomie znajdującej się za mm linii. Jeżeli natomiast na dnie szybu opadowego umieszczone zostaną znane w technice bębny lub urządzenia transportowe, wówczas włóknina wyjściowa opuszcza instalację na znacznie niższym poziomie i musi być ponownie doprowadzona do linii. Ponadto prosta konstrukcja szybu opadowego jest o tyle korzystna, że zanieczyszczenia gromadzące się w obszarze urządzenia transportowego me powodują zanieczyszczenia produktu.

W przypadku postaci wykonania urządzenia, w której urządzenie do rozcinania wstęgi materiału izolacyjnego wytwarza tnący strumień wody, który można skierować na wstęgę materiału izolacyjnego, użycie tego strumienia wody okazało się szczególnie korzystne w porównaniu z typowymi urządzeniami tnącymi, na przykład w postaci pił tarczowych. Wstęga materiału izolacyjnego jest w obszarze cięcia jeszcze nie utwardzona i zaprawiona środkiem wiązącym, który w stanie nieutwardzonym jest kleisty, w związku z czym użycie strumienia wody ma tę duzą zaletę, że narzędzia użyte do rozcinania nie zaklejają się i nie ulegają uszkodzeniu. Ponadto zapobiega się zagęszczeniu włókniny na krawędzi cięcia.

W alternatywnym urządzeniu do rozcinania wstęgi materiału izolacyjnego wykorzystana jest wiązka laserowa.

Jeżeli wymagane są większe moce produkcyjne, wówczas można dodatkowo kilka urządzeń rozwłókniających ustawić z przesunięciem względem siebie zarówno w kierunku transportu urządzenia transportowego, jak też poprzecznie do kierunku transportu urządzenia transportowego.

Rozwiązanie, w którym urządzenie transportowe zawiera rolkę zwrotną do zawracania pierwszej części wstęgi, prowadzonej wokół tej rolki, jest rozwiązaniem najprostszym pod względem technicznym, pozwalającym na zawracanie według wynalazku pierwszej części wstęgi przed jej ułożeniem na drugiej części. Dzięki dobremu związaniu wytwarzanej wstęgi z wełny mineralnej zawracanie wstęgi wokół rolki zwrotnej nie wiąże się z niebezpieczeństwem pękania wytwarzanej wstęgi z wełny mineralnej, co z kolei pozwala zrezygnować z dalszych, skomplikowanych technicznie urządzeń.

Gdy kierunek transportu włókniny pierwotnej w szybie opadowym jest w zasadzie prostopadły do kierunku transportu włókniny wtórnej, ułatwione jest przezbrajanie istniejących linii produkcyjnych przy niedługich czasach przestojów, ponieważ wstępne prace w odniesieniu do urządzenia rozwłókniającego, szybu opadowego i większej części potrzebnych urządzeń transportowych można przeprowadzić równolegle do bieżącej produkcji na istniejącej linii technologicznej.

Korzystnie wartość różnicy pomiędzy drogą transportu pierwszej części wstęgi i drogą transportu drugiej części wstęgi jest większa lub równa odstępowi urządzeń rozwłókniających. To proste założenie geometryczne skutecznie pomaga wyrównać istniejące rozkłady poprzeczne urządzeń rozwłókniających, ponieważ zapewniona jest wystarczająca różnica dróg transportu, aby błędne rozkłady gęstości w poszczególnych urządzeniach rozwłókniających nie mogły się kumulować w niekorzystny sposób.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wykonany prostopadle i wzdłuż kierunku transportu szybu opadowego, z dwoma, przesuniętymi względem siebie poprzecznie do kierunku transportu, urządzeniami rozwłókniającymi, fig. la - szyb opadowy z urządzeniami rozwłókniającymi, ustawionymi w kierunku transportu szybu opadowego, w widoku z góry, fig. Ib - szyb opadowy z urządzeniami rozwłókniającymi, przesuniętymi względem siebie zarówno poprzecz190 250 me, jak tez wzdłuz kierunku transportu, w widoku z góry, fig. 2 - szyb opadowy z fig. 1 oraz umieszczone za nim urządzenie transportowe, w widoku z góry, fig. 3 - urządzenie zawracające oraz łączenie wstęg materiału izolacyjnego, w schematycznym widoku z boku, fig. 4 schematyczny rozkład gęstości na grubości produktu z wełny mineralnej, wytwarzanego przy użyciu urządzenia względnie sposobu według wynalazku, a fig. 5 - przykłady rozkładu poprzecznego włókien w szybie opadowym.

Na figurach rysunku takie same lub podobne elementy oznaczone są jednakowymi odnośnikami.

Na figurze 1 przedstawiony jest szyb opadowy w przekroju, przebiegającym w płaszczyźnie pionowej prostopadle do kierunku odprowadzania wstęgi z wełny mineralnej, wytwarzanej w szybie opadowym. Szyb opadowy 10 składa się ze ścian bocznych 12 oraz nie przedstawionej ściany przedniej i ściany tylnej 14. Ściany te ograniczają szyb opadowy, mający w zasadzie prostokątny przekrój. Korzystnie, ściany 12, 14 są usytuowane wokół obrotowych rolek i przemieszczają się wokół całego szybu opadowego 10 lub lokalnie wokół jego części, tak ze ściany są prowadzone przez umieszczone poza szybem opadowym, pionowe urządzenia zeskrobujące, co pozwala usunąć włókna wełny mineralnej, przywierające do ścian szybu opadowego. Dokładna geometria i ukształtowanie szybu opadowego nie są jednak decydujące dla istoty niniejszego wynalazku; istotne jest jedynie to, ze obrotowe ściany 12, 14 szybu opadowego są dobrze uszczelnione względem urządzenia do transportu włókien, dzięki czemu do szybu opadowego nie mogą się przedostawać żadne dodatkowe substancje.

Urządzenie transportowe 16 składa się z przenośnika paletowego, położonego wokół odpowiednich rolek napędowych względnie rolek poruszających się wraz z przenośnikiem i poruszającego się w kierunku, lezącym na fig. 1 w płaszczyźnie rysunku względnie w kierunku strzałki A na fig. la i lb. Taśma urządzenia transportowego 16 w postaci przenośnika taśmowego jest taśmą bez końca z otworami przelotowymi 18, którymi powietrze może być odsysane przez taśmę przenośnika.

Do odsysania służy przedstawiony schematycznie otwór odsysający 22, który znajduje się w komorze podciśnieniowej 20. Otwór odsysający 22 jest połączony z odpowiednią dmuchawą która w czasie pracy wysysa powietrze z komory podciśnieniowej 20 i odprowadza z obszaru urządzenia. Jeżeli dołączona do otworu odsysającego 22 dmuchawa pracuje, to wówczas powietrze przepływa przez otwory przelotowe 18 w taśmie urządzenia transportowego 16 do komory podciśnieniowej i jest z niej odprowadzane. W ten sposób w obszarze spoczywającej na urządzeniu transportowym 16 włókniny pierwotnej 24 wytwarzane jest niewielkie podciśnienie, które z kolei utrzymuje włókna leżące na urządzeniu transportowym 16, nadając im postać wstęgi z wełny mineralnej.

Im grubsza jest włóknina pierwotna 24, tym większe są straty ciśnienia na wstędze z wełny mineralnej, co pociąga za sobą konieczność zwiększenia mocy dmuchawy połączonej z otworem odsysającym 22. Należy przy tym zwrócić uwagę na najwyższą warstwę 24a włókniny pierwotnej 24, ponieważ również włókna najwyzszej warstwy 24a nie powinny być wydmuchiwane w szybie opadowym w niepożądany sposób do góry, w kierunku maszyny rozwłókniającej. Zwrotny strumień w szybie opadowym powstaje w ten sposób, że stopione szkło pod działaniem siły odśrodkowej jest wyrzucane z perforowanej tarczy wirowej w postaci nici pierwotnych, a następnie są wyciągane do dołu w postaci cienkich włókien przez pierścieniowy, ogrzewany gazem ziemnym palnik w połączeniu z pierścieniową dyszą pneumatyczną. W ten sposób w szybie opadowym wytwarza się znaczny strumień powietrza, który po dojściu do urządzenia transportowego względnie spoczywającej na nim włókniny pierwotnej ulega turbulentnemu zawirowaniu i w postaci strumienia zwrotnego jest ponownie częściowo kierowany ku górze. Ten strumień zwrotny może transportować do góry w niekontrolowany sposób część wytwarzanych włókien mineralnych, w związku z czym należy zmierzać do jego zminimalizowania.

Pewien strumień zwrotny włókien w komorze zbiorczej szybu opadowego jest pożądany, aby spowodować spilśnienie włókniny wyjściowej i osiągnąć lepszy rozkład zawracanych pasm brzegowych. Aby uniknąć niepożądanych zbyt intensywnych strumieni zwrotnych, należy zastosować dmuchawę o znacznej mocy, która będzie w stanie odprowadzać wymagane powietrze procesowe przez urządzenie transportowe. Im większa jest prędkość urządzenia

190 250 transportowego przy zadanej powierzchni odsysania, tym silniej działa ciśnienie na dolne, to jest spoczywające bezpośrednio na urządzeniu transportowym 16, dolnej warstwy 24b włókien mineralnych. Dlatego tez przy zbyt dużej gramaturze włókniny pierwotnej 24 i wynikających stąd zbyt dużych stratach ciśnienia na włókninie dolna warstwa 24b osiąga większą gęstość.

W znanych dotychczas szybach opadowych (bez wahadłowego mechanizmu odkładającego) wytwarza się włókninę pierwotną, odpowiadającą szerokości produktu końcowego. Szyb opadowy o podwójnej szerokości ma przy takich samych produktach i takich samych warunkach rozwłókniania tę zaletę, ze podwójna szerokość powoduje i dwukrotne obniżenie gramatury, poza tym prędkość powietrza we włókninie pierwotnej zostaje w wyniku podwójnej powierzchni odsysania zredukowana do 50%. Straty ciśnienia oblicza się według równania

Δρ = ξ· —-w² 2 gdzie ξ oznacza współczynnik oporu hydraulicznego, p -gęstość odsysanego powietrza, zaś w - prędkość powietrza przechodzącego przez włókninę z wełny mineralnej. Przy szybie opadowym o podwójnej szerokości potrzebna jest dwukrotnie niższa prędkość w powietrza przy odsysaniu, ponadto wartość oporu ulega dwukrotnemu zmniejszeniu wskutek dwukrotnego zmniejszenia grubości włókniny pierwotnej. Pozwala to wytwarzać włókninę o znacznej zdolności powrotu do stanu wyjściowego, ponieważ z uwagi na niewielkie podciśnienie włókna podlegają nieznacznym obciążeniom mechanicznym i rzadko pękają. Poza tym w ten sposób można uzyskać bardzo małe gęstości pomiędzy 4 i 11 kg/m³1 bardzo dobre własności termoizolacyjne.

W ten sposób przeciętne straty ciśnienia przez włókninę pierwotną w szybie opadowym o podwójnej szerokości wynoszą w porównaniu do standardowego szybu opadowego o normalnej szerokości jedynie 12,5% (« 1/8), zaś w porównaniu do szybu z podwójnym bębnem o normalnej szerokości jedynie 50% (w 1/2), co poza większą grubością włókniny wyjściowej pociąga za sobą znaczne oszczędności energii.

Urządzenia rozwłókniające 26a i 26b, przedstawione na fig. 1, są przesunięte w bok względem siebie. Takie ustawienie urządzeń rozwłókniających 26a i 26b pozwala na bardzo dobre sterowanie rozkładem włókien w kierunku poprzecznym.

Szerokość przedstawionego na fig. 1 szybu opadowego może wynosić około 1,5 metra, a nawet więcej.

Możliwe jest oczywiście również umieszczenie obok siebie me tylko jednego, lecz dwóch lub więcej urządzeń rozwłókniających.

Ukazany w przekroju na fig. 1 układ urządzeń rozwłókniających odpowiada układowi przedstawionemu na fig. Ib w widoku z góry. Urządzenia rozwłókniające 26a, 26b, 26c i 26d są przesunięte względem siebie w kierunku A ruchu urządzenia transportowego, zarówno w kierunku wzdłużnym, jak tez w kierunku poprzecznym. Układ odsysania powietrza, umieszczony pod przepuszczalną dla powietrza taśmą transportową powoduje, mimo przesuniętego ustawienia urządzenia rozwłókniającego, powstanie pończoch 27a do 27d z włókien, wytwarzanych wskutek w zasadzie symetrycznego podawania wytwarzanych włókien szklanych do obszarów zaznaczonych schematycznie na fig. la i fig. Ib.

Alternatywnie można również zastosować układ ukazany na fig. 1a, w którym poszczególne urządzenia rozwłókniające 26a do 26c ustawione są w kierunku ruchu urządzenia transportowego, a zatem równolegle do kierunku A.

Istotna cecha szybu opadowego ukazanego na fig. 1, fig. la i fig. Ib polega na tym, ze jego szerokość odpowiada podwójnej szerokości, jaka jest potrzebna dla wytwarzanego produktu w dalszej linii produkcyjnej.

Na figurze 2 ukazana jest schematycznie dalsza obróbka włókniny pierwotnej 24, przedstawionej na fig. 1, la i lb w szybie opadowym 10. Po opuszczeniu szybu opadowego 10, przedstawionego schematycznie w postaci ścian 12, 14, włóknina pierwotna 24 przemieszcza się na urządzeniu transportowym 32, znajdującym się za urządzeniem transportowym 16, w kierunku A strzałki. Urządzenie transportowe 32 ma, podobnie jak sam szyb opadowy

190 250 i urządzenie transportowe 16, podwójną szerokość i porusza się z taką samą prędkością, jak opisana później linia produkcyjna.

Poniżej przy opisie przepływu materiału odniesiono się do różnych, graniczących ze sobą urządzeń transportowych. Należy jednak wyraźnie stwierdzić, ze poszczególne obszary, w których graniczą ze sobą urządzenia transportowe, mogą być wybrane dowolnie. Można również zrealizować większe jednostki niz to przedstawiono w poniższym opisie. Dobór poszczególnych urządzeń transportowych zalezy od różnych praktycznych punktów widzenia, jak wygoda konserwacji, możliwość uruchomienia kolejnego urządzenia transportowego podczas rozruchu dopiero wówczas, gdy ustalą się warunki stacjonarne, a także wiele innych czynników.

Włóknina pierwotna 24 o podwójnej szerokości jest doprowadzana na urządzeniu transportowym 32 do urządzenia tnącego 34, które rozcina wytwarzaną w sposób ciągły włókninę pierwotną 24 w kierunku wzdłuznym na dwie części, pierwszą 38 i drugą40. Jako urządzenie tnące można zastosować przykładowo silnie skupiony strumień wody pod dużym ciśmemem, jednak w technice znane są inne metody rozcinania transportowanej w sposób ciągły włókniny pierwotnej 24, jak na przykład użycie wiązki laserowej względnie piły taśmowej lub tarczowej. Jak widać na fig. 2, urządzenie tnące 34 wytwarza wzdłuż włókniny pierwotnej 24 cięcie 36, które dzieli wstęgę włókniny pierwotnej 24 na pierwszą część 38 oraz drugą część 40, przy czym obie części wstęgi mają jednakową szerokość. Druga część 40 wstęgi jest przemieszczana na urządzeniu transportowym 42, które zmienia jej kierunek o 90° względem oznaczonego strzałką kierunku A ruchu pierwotnego i prowadzi ją dalej w kierunku B strzałki. Kierunek B strzałki odtwarza kierunek ruchu nie przedstawionej na fig. 2, dalszej linii produkcyjnej, która zaleznie od żądanego produktu przetwarza dalej materiał z wełny mineralnej w różnych kolejnych operacjach. Również pierwsza część 38 wstęgi jest przemieszczana na urządzeniu transportowym 44, przy czym jej kierunek ulega również zmianie o 90° w poziomie i biegnie dalej w kierunku C strzałki, równoległym do kierunku B, jednak skierowanym w przeciwną stronę. W urządzeniach transportowych 42 i 44 wykorzystane są stożkowe rolki, które powodują zmianę kierunku transportowanych części 38 i 40 wstęgi.

Pierwsza część 38 wstęgi przechodzi następnie do urządzenia zawracającego 46, które powoduje, ze pierwsza część 38 wstęgi jest prowadzona wokół odpowiedniej rolki zwrotnej, tak ze opuszcza ona urządzenie zawracające 46 w mm tym samym kierunku B, co druga część 40 wstęgi. Urządzenie zawracające 46 jest bardziej szczegółowo przedstawione na fig. 3. W przykładzie przedstawionym na fig. 2 urządzenie zawracające 46 jest tak ukształtowane, ze pierwsza część 38 wstęgi jest z urządzenia transportowego 44 przemieszczana w dół, w związku z czym znajdujące się za urządzeniem zawracającym 46 urządzenie transportowe 48 biegnie pod urządzeniem transportowym 44.

Na zakończenie pierwsza część 38 wstęgi przechodzi na umieszczone za urządzeniem transportowym 48, następne urządzenie podające 50, które zawróconą w urządzeniu zawracającym 46 część 38 wstęgi układa na drugiej części 40 wstęgi. W ten,sposób wstęga włókniny wtórnej 52 ma w obszarze 54 całej linii produkcyjnej w przybliżeniu podwójną grubość i podwójną gramaturę w porównaniu z włókniną pierwotną 24, wytwarzana w szybie opadowym.

Jak wspomniano powyżej, w szybie opadowym z urządzeniem odsysającym wytwarzana jest włóknina pierwotna, wykazująca gradient gęstości na swej grubości. Przedstawiona na fig. 1, dolna warstwa 24b ma przy tym większą gęstość niż położone wyżej warstwy włókniny pierwotnej 24. W wyniku zmiany kierunku pierwszej części 38 wstęgi w urządzeniu zawracającym 46 i następującego potem układania zawróconej, pierwszej części 38 wstęgi na drugiej części 40 wstęgi powstaje wstęga z wełny mineralnej stanowiąca włókninę wtórną 52 o strukturze typu sandwich. Oznacza to, ze zarówno obszar dolnych warstw, jak tez obszar górnych warstw, zawierające dolne warstwy 24b wytwarzanej włókniny pierwotnej 24, mają większą gęstość, a co za tym idzie, większą trwałość kształtu. Lezący pomiędzy nimi środkowy obszar 56 wstęgi ma mniejszą gęstość, ale także mniejszą trwałość kształtu, co jednak nie ma negatywnego wpływu na własności produktu. W przeciwieństwie do tego odniesione do masy parametry termoizolacyjne poprawiają się wraz ze spadkiem gęstości produktu z wełny mineralnej. Bardzo podobny rozkład uzyskuje się w odniesieniu do ilości środka wiążącego w produkcie

190 250 z wełny mineralnej, która jest większa w brzegowych warstwach włókniny wtórnej 52, w pobliżu jej górnej i dolnej powierzchni.

Kolejna zaleta wynalazku jest widoczna na fig. 2. Jak juz wspomniano, dalsza linia produkcyjna przebiega w kierunku B, to znaczy pod kątem prostym do kierunku transportu włókniny pierwotnej z szybu opadowego. Ułatwia to przestawienie istniejącej linii produkcyjnej, ponieważ trzeba jedynie zapewnić odpowiednią ilość miejsca obok linii produkcyjnej.

Na figurze 3 ukazane jest w schematycznym widoku z boku urządzenie zawracające 46 oraz łączenie wstęg materiału izolacyjnego Przedstawione to jest w widoku w kierunku A strzałki na fig. 2 i o tyle uproszczone, że łukowo wygięte urządzenia transportowe 42, 44, znajdujące się za urządzeniem tnącym 34 (patrz fig. 2), są widoczne jedynie częściowo.

Z pozycji urządzeń transportowych 42 i 44 wynika jednak juz, ze są one tak ukształtowane, iż po rozcięciu włókniny pierwotnej 24 w urządzeniu tnącym 34 i oddzielnym transporcie pierwszej części wstęgi oraz drugiej części wstęgi powstaje różnica poziomów, ukazana na fig 3. Pierwsza część 38 wstęgi zostaje przy tym umieszczona na wystarczającej wysokości nad drugą częścią 40 wstęgi, tak ze pierwszą część wstęgi można zawracać w dół i po zawróceniu układać na drugiej części wstęgi, prowadzonej na niższym poziomie.

Jak wynika z fig. 3, urządzenie zawracające 46 składa się z obrotowego walca, napędzanego w kierunku D strzałki przez odpowiednie urządzenie napędowe, wskutek czego jego prędkość obwodowa odpowiada prędkości transportu w kierunku C pierwszej części wstęgi na urządzeniu transportowym 44. Prowadzona wokół rolki zwrotnej urządzenia zawracającego 46 część wstęgi jest przejmowana przez znajdujące się poniżej i przedstawione również na fig. 2 urządzenie transportowe 48 i prowadzona równolegle do drugiej części 40 wstęgi w kierunku B strzałki, lecz na wyzszym poziomie. Urządzenia transportowe są ponadto ruchome w kierunku A strzałki (patrz fig. 1) w celu wyrównania ewentualnego przesunięcia osiowego i utrzymywania włókniny wtórnej 52 o podwójnej grubości w środku linii.

Następnie zawrócona pierwsza część 38 wstęgi jest układana na drugiej części wstęgi. Do tego celu służy kolejne urządzenie transportowe 58, znajdujące się za urządzeniem transportowym 48, które przejmuje pierwszą część 38 wstęgi i jest uchylne w kierunku E strzałki, aby nawet przy różnej grubości wstęg materiału izolacyjnego zapewnić jak najbardziej dokładne układanie pierwszej części wstęgi na drugiej części wstęgi. Urządzenie transportowe 50 sięga w pobliże powierzchni drugiej części 40 wstęgi i transportuje pierwszą część wstęgi na drugą część, w związku z czym powstaje włóknina wtórna o podwójnej grubości w porównaniu z pierwszą i drugą częścią wstęgi, a także w porównaniu z włókniną pierwotną 24

Jednorodne połączenie obu części wstęgi osiągane jest dzięki temu, ze przedstawione na fig. 3 łączenie obu części wstęgi odbywa się jeszcze przed wejściem włókniny wtórnej 52 do pieca do utwardzania, w którym dodawany przy rozwłóknianiu utwardzacz, zwłaszcza żywica fenolowa, ulega utwardzeniu i powoduje trwałe związanie włókien wełny mineralnej.

Przedstawione na fig. 3 prowadzenie pierwszej i drugiej części wstęgi z ruchem rolki zwrotnej urządzenia zawracającego 46, powodującym transport pierwszej części wstęgi z góry do dołu, stanowi wariant bardzo łatwy do realizacji; można oczywiście pierwszą część wstęgi zawrócić ku górze, co wytworzy różnicę poziomów, potrzebną następnie do tego, aby za pomocą urządzenia transportowego 58 umieścić pierwszą część wstęgi na drugiej części wstęgi.

Zaletę wstęgi z wełny mineralnej, wytwarzanej przy użyciu opisanego urządzenia, stanowi to, ze obszary 24b o większej gęstości są usytuowane na górze i na dole wstęgi włókniny wtórnej 52 z wełny mineralnej i powodują powstanie struktury typu sandwich, która pozwala połączyć trwałość kształtu i przydatność do dalszego przetwarzania z dobrymi własnościami izolacyjnymi.

Kolejną zaletę stanowi to, że pierwsza część wstęgi i druga część wstęgi pokonują różne drogi, zanim zostaną ponownie połączone ze sobą. Jest to o tyle korzystne, ze pozwala wyrównać występujące w szybie opadowym poprzeczne rozkłady masy włókien wychodzących z urządzeń rozwłókniających, pomeważ wyrównują się wówczas lokalne skrajne ilości włókien mineralnych wytwarzanych w szybie opadowym.

Rozkład poprzeczny, mierzony w procentach w odniesieniu do wartości średniej, określa w zasadzie, poza jakością włókien i zawartością środka wiążącego, również jakość produktu. Spowodowana rozkładem poprzecznym, mniejsza gęstość wstęgi powoduje pogorszę190 250 nie jakości produktu. Jeżeli rozkład poprzeczny jest ustawiony wystarczająco dokładnie, wówczas można zredukować średnią gęstość przy zachowaniu wszystkich innych przewidywanych własności produktu. Jest to objaśnione poniżej na podstawie fig 5, ukazującej przykłady typowych poprzecznych rozkładów włókien w szybie opadowym.

Przy rozkładzie pierwotnym odpowiednio do fig. 5a powstaje prawo/lewostronny rozkład poprzeczny włókien w szybie opadowym, zatem gęstości p leżą na linii, odpowiadającej procentowo rozkładowi pierwotnemu, czyli nie występują tutaj omówione wyżej korzyści, przy czym nie jest tu uwzględnione wyrównujące działanie, spowodowane wzdłużnym przesunięciem części wstęgi.

Pierwotny rozkład gęstości p odpowiednio do fig. 5b występuje zwłaszcza przy szerokich liniach produkcyjnych i byłby on dokładnie wyrównywany za pomocą sposobu i urządzenia według wynalazku, jak wynika z prawej strony fig. 5b, ukazującej przeciętą w środku wstęgę z wełny mineralnej, której obie części są ułożone jedna na drugiej.

Na figurze 4 ukazany jest schematycznie przebieg gęstości w wykonanym produkcie z wełny mineralnej. W tym ceiu na fig. 4 przedstawiona jest lokalna gęstość odniesiona do znormalizowanej grubości wstęgi z wełny mineralnej. Jak wynika z przedstawionego schematu, w górnym oraz w dolnym obszarze (z = 1, z = 0) gęstość jest odpowiednio większa i osiąga wartość maksymalną, lezącą nad wartością minimalną, występuj ącą w środkowym obszarze 56 wstęgi z wełny mineralnej. Jak już szczegółowo opisano, duża część wytwarzanego produktu z wełny mineralnej ma jednorodną gęstość minimalną, która zapewnia dobre własności termoizolacyjne, zaś tylko w obszarach brzegowych oznaczonych schematycznie odnośnikiem 24b występują większe gęstości az do wartości maksymalnej max, a co za tym idzie, również wyższe zawartości środka wiążącego, które nadają produktowi z wełny mineralnej lepszą trwałość kształtu.

W innej postaci wykonania wynalazku można dodatkowo zastosować wahadłowy mechanizm odkładający. Użycie wahadłowego mechanizmu odkładającego pozwala, przy stosunkowo niewielkiej grubości włókniny wyjściowej w szybie opadowym o podwójnej szerokości, układać na taśmie transportowej, ustawionej pod kątem 90° do osi szybu, wielowarstwową wstęgę filcu wyjściowego. W tym sposobie nie ma żadnych ograniczeń co do gramatury produktu na linii.

Przy stosowaniu sposobu i urządzenia według wynalazku można poprawić poprzeczny rozkład na linii w odniesieniu do wartości średniej o około 3,5 do 4%, jak wykazały pierwsze doświadczenia praktyczne.

Celem poprawy rozkładu poprzecznego na linii w odniesieniu do wartości średniej o wspomniane powyżej, uzyskane w praktyce, 3,5 do 4%, konieczne jest jednak, aby przy układaniu części wstęgi materiału izolacyjnego na sobie zachodziło wystarczające przesunięcie w kierunku wzdłużnym. Z analizy rozkładu pierwotnego wynika, że przy układaniu bez przesunięcia wzdłużnego rozkład poprzeczny mógł ulec poprawie jedynie o połowę podanych wyżej wartości. ,

Jak wynika również z doświadczeń praktycznych, wymagane podciśnienie w komorze odsysania znajdowało się nawet poniżej wartości zakładanych na wstępie. Można znacznie zredukować zmianę rozkładu poprzecznego, potrzebną często w znanych rozwiązaniach do przestawienia produkcji. Ponadto bardzo duza zdolność powrotu włókniny do stanu wyjściowego sprawiała, ze nawet przy gęstościach mniejszych niż 7 kg/m³ nie zachodziło zagęszczanie włókniny wskutek jej przejścia przez znajdujący się dalej piec do utwardzania.

Poprawa mechanicznych własności włókniny pierwotnej pozwala zredukować, do około połowy, nadmierną grubość na linii. Spowodowane tym większe gęstości w piecu do utwardzania zmniejszają lokalne ściskanie produktu w wyniku przechodzenia przez piec. W znanych konstrukcjach różne rozkłady poprzeczne prowadzą w ogólności, zwłaszcza przy niskich gęstościach, do lokalnych różnic grubości na linii.

190 250

Fig.lb

26d

190 250

Fig. 2

190 250

Fig.4

Fig. 5 a)

b)

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

Claims (16)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej ze zwilżonych włókien wełny mineralnej o rozkładzie gęstości na grubości, przy czym górny obszar i dolny obszar wstęgi z wełny mineralnej lub płyty z wełny mineralnej mają większą gęstość niz obszar pośredni, lezący pomiędzy obszarem górnym i dolnym, znamienna tym, ze każde dwie warstwy mają identyczne własności pod względem jakości włókien i/lub zawartości środka wiążącego, przy czym warstwy mają identyczne gradienty gęstości.
2. 2. Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej według zastrz. 1, znamienna tym, że ma gęstość w przedziale 4-70 kg/m³, korzystnie 4-25 kg/m³.
3. 3. Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej według zastrz. t albo Ol, znamienna tym, ze jej grubość wynosi 50 - 500 mm, korzystnie 1 o2 - 360 mm.
4. 4. Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny ^ηε^ηβί wedUg zagl^z. t albo Ii, znamienna tym, że górny obszar (24b) i dolny obszar (24b) wstęgi z wełny mineralnej lub płyty z wełny mineralnej mają większą zawartość środka wiążącego.
5. 5. Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej według zastrz. 4, znamienna tym, że udział środka wiążącego w górnym obszarze i dolnym obszarze znajduje się około 1-4%, korzystnie 1-2% powyżej średniego udziału środka wiążącego.
6. 6. Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej według zastrz. 1, znamienna tym, ze ma równomierne rozkłady mas w kierunku poprzecznym.
7. 7. Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej ze zwilżonych włókien wełny mineralnej o rozkładzie gęstości na grubości, przy czym górny obszar i dolny obszar wstęgi z wełny mineralnej lub płyty z wełny mineralnej mają większą gęstość niz obszar pośredni, lezący pomiędzy obszarem górnym i dolnym, znamienna tym, że średnia gęstość wynosi 4-11 kg/m3, korzystnie 4-9 kg/m3, zwłaszcza 4-6 kg/m3.
8. 8. Wstęga z wełny mineralnej lub płyta z wełny mineralnej według zastrz. 7, znamienna tym, ze ma równomierne rozkłady mas w kierunku poprzecznym.
9. 9. Sposób wytwarzania włókniny z wełny mineralnej, polegający na tym, że rozwłóknia się materiał wyjściowy w co najmniej jednym urządzeniu rozwłókniającym, a następnie układa się włókna na przenośniku zbiorczym szybu opadowego celem utworzenia włókniny pierwotnej, znamienny tym, że rozcina się włókninę pierwotną w kierunku wzdłuznym, tak ze powstają usytuowane obok siebie pierwsza część (38) wstęgi i druga część (40) wstęgi, po czym transportuje się pierwszą część (38) wstęgi i drugą część (40) wstęgi z przesunięciem wzdłużnym dróg transportu pomiędzy szybem opadowym i piecem do utwardzania, zawraca się pierwszą część (38) wstęgi, tak że dolna powierzchnia pierwszej części (38) wstęgi staje się powierzchnią górną, i układa się pierwszą część (38) wstęgi na drugiej części (40) wstęgi celem utworzenia włókniny wtórnej (52).
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, ze rozcinanie włókniny pierwotnej w kierunku wzdłuznym wykonuje się za pomocą tnącego strumienia wody.
11. 11. Urządzenie do wytwarzania włókniny z wełny mineralnej, zawierające szyb opadowy, zaopatrzony w co najmniej jedno urządzenie rozwłókniające, oraz urządzenie transportowe do transportowania wytwarzanej włókniny z wełny mineralnej tak, że jest ona układana na drugiej części wstęgi, tworząc włókninę wtórną, przy czym droga transportu pierwszej części wstęgi jest różna od drogi transportu drugiej części wstęgi, znamienne tym, ze szyb opadowy (10) ma podwójną szerokość, a ponadto zawiera ono urządzenie (34) do rozcinania wytwarzanej włókniny z wełny mineralnej w kierunku wzdłużnym na pierwszą część (38) wstęgi i drugą część (40) wstęgi, zaś urządzenie transportowe (46, 48, 58) zawiera rolkę zwrotną (46) do zawracania pierwszej części (38) wstęgi, prowadzonej wokół tej rolki tak, ze jej dolna strona znajduje się na górze, przy czym każde z co najmniej jednego urządzenia rozwłókniają190 250 cego (26a, 26b) wytwarza włókninę pierwotną (24) z wełny mineralnej, która we włókninie wtórnej (52) tworzy dwie warstwy.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, ze urządzenie (34) do rozcinania wytwarzanej włókniny pierwotnej (24) z wełny mineralnej stanowi urządzenie rozcinające wytwarzanym przez nie tnącym strumieniem wody kierowanym na włókninę z wełny mineralnej.
13. 13. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, znamienne tym, ze dodatkowo kilka urządzeń rozwłókniających ustawionych jest z przesunięciem względem siebie zarówno w kierunku transportu urządzenia transportowego (16), jak też poprzecznie do kierunku transportu urządzenia transportowego (16).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, ze kilka urządzeń rozwłókniających (26a, 26b) ustawionych jest jedno za drugim w kierunku (A) transportu urządzenia transportowego (16) szybu opadowego.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 11 albo 14, znamienne tym, że kierunek (A) transportu wytwarzanej włókniny (24) z wełny mineralnej w szybie opadowym jest w zasadzie prostopadły do kierunku (B) transportu włókniny wtórnej (52).
16. 16. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, ze wartość różnicy pomiędzy drogą transportu pierwszej części (38) wstęgi i drogą transportu drugiej części (40) wstęgi jest większa lub równa odstępowi urządzeń rozwłókniających (26a, 26b).