Pierwszenstwo: 07.111.1969 (P. 132 177) 07.111.1968 Szwecja Opublikowano: 15.XII.1973 68485 KI. 39a7,5/00 MKP B29j 5/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Rolf Bertil Reinhall, Karl Nicolaus Cederauist Wlasciciel patentu: Defibrator Aktiebolag, Stockholm, (Szwecja) Sposób ksztaltowania materialu wlóknistego na sucho w tasme i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego ksztaltowania tasmy z wlókien roslinnych na su¬ cho na obracajacej sie tkaninie sitowej przez wprowadzenie dyspersji gaz — wlókno do komory ksztaltujacej umieszczonej na tej tkaninie i jed- nonoczesne wytwarzanie tak duzego podcisnienia na stronie odwrotnej tkaniny sitowej, w srodku, naprzeciwko komory ksztaltujacej, ze przez te tkanine jest zasysana wieksza ilosc gazu niz ilosc gazu doprowadzana za pomoca gazu nosnego w dyspersji gaz — wlókno, przy czym gaz dodatko¬ wy wchodzi pomiedzy tasme sitowa a najnizej polozona czesc komory ksztaltujacej, a kurz wlók¬ nisty zawarty w zassanym gazie jest zawracany z powrotem przez uklad przewodów do komory ksztaltujacej razem z nowym materialem wlókni¬ stym.Jako przyklad stanu techniki stanowi tu ame¬ rykanski opis patentowy Nr 2 389 024, zgodnie z którym gazem dodatkowym jest powietrze, zasy¬ sane w komorze ksztaltujacej przez otwory. Po¬ rywany kurz jest oddzielany w skrzynce pod tka¬ nina sitowa i jest doprowadzany z powrotem za pomoca przenosnika do miejsca jego usuniecia.Inny przyklad stanowi amerykanski opis paten¬ towy Nr 2 940134, zgodnie z którym tkanina si¬ towa zasysa wieksza ilosc powietrza niz wynosi ilosc powietrza doprowadzana razem z materialem wlóknistym przez komore ksztaltujaca. Powietrze dodatkowe jest odbierane w tej strefie, w której 20 25 30 odbywa sie ksztaltowanie tasmy. Powietrze zas¬ sane przez tkanine sitowa jest wdmuchiwane do separatora wirowego, gdzie nastepuje jego rozdzial na powietrze pozbawione wlókien, zasysane do atmosfery otoczenia i na powietrze stosunkowo bo¬ gate we wlókna, doprowadzane z powrotem do strumienia wprowadzajacego, w którym odbierana jest równiez pewna ilosc powietrza z atmosfery przy doprowadzaniu materialu wlóknistego.Material wlóknisty wytwarza sie przewaznie przez rozdrabnianie lub rozwlóknianie drewna, slo¬ my i tym podobnych materialów w atmosferze pary nasyconej, w temperaturze od 140° do 240°C i przy odpowiednim cisnieniu pary, na przyklad wedlug tak zwanej „metody defibracyjnej". Ma¬ terial wlóknisty ma po rozdrobnieniu zwykle sto¬ sunkowo duza zawartosc wilgoci, na przyklad od 40 do 60% i musi byc wysuszony do zawartosci wilgoci od 5 do 25%, aby nadawal sie nastepnie do ksztaltowania na sucho. Tego rodzaju obróbka nie dotyczy jednak sposobu obróbki wedlug wy¬ nalazku.Celem wynalazku jest udoskonalenie stosowane¬ go dotychczas sposobu ksztaltowania tasmy na obracajacej sie tkaninie sitowej, pozwalajace na wykorzystanie wymaganego do tego gazu przez jego cyrkulacje w róznych kierunkach, bez styku z atmosfera zewnetrzna, wzglednie bez mieszania go z powietrzem. Krazace strumienie gazu zawie¬ raja pyl w wiekszym lub mniejszym stopniu, prze- 68 48568485 3 4 to celem wynalazku jest równiez wyeliminowanie rozszerzania sie pylu w otoczeniu, które mogloby byc zageszczone szkodliwymi czastkami pylu.Szczególnie wazna zaleta zamknietego obiegu gazu stanowi to, ze takie krazenie obniza w znacz¬ nym stopniu niebezpieczenstwo wybuchu pozaru oraz pozwala na wprowadzenie w system obiego¬ wy gazu, na przyklad spalin o malej zawartosci tlenu. Z uwagi na to, ze doprowadzanie do ko¬ mory ksztaltujacej odbywa sie przy rozdziale ma¬ terialu wlóknistego za pomoca praktycznie biorac gazu zamknietego, przeto tego rodzaju gaz ubogi w tlen nie ulatnia sie na zewnatrz.Wynalazek charakteryzuje sie przede wszystkim tym, ze nowy material wlóknisty doprowadza sie do ukladu przewodów za pomoca urzadzenia slu¬ zowego, oraz za pomoca gazu nosnego bez bezpo¬ sredniej domieszki powietrza z otaczajacej atmo¬ sfery, przy czym w gazie nosnym jest zawarta* oprócz strumienia gazu zassanego przez tylna stro¬ ne tkaniny sitowej taka ilosc gazu, która odpo¬ wiada strumieniowi czesciowemu, krazacemu w obiegu obok komory ksztaltujacej. Istotne jest równiez to, ze jako gaz dodatkowy stosuje sie drugi strumien czesciowy mieszajacy sie z gazem zassanym przez tkanine sitowa.Wynalazek jest wyjasniony blizej w przykla¬ dach rozwiazania, uwidocznionych na rysunkach schematycznych, na których fig. 1 przedstawia urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wyna¬ lazku, fig. 2 — czesc tego urzadzenia, w powiek¬ szeniu, fig. 3 — odmiane urzadzenia wedlug wy¬ nalazku, a fig. 4 — urzadzenie do suszenia ma¬ terialu wlóknistego za pomoca spalin stanowia¬ cych w urzadzeniu do ksztaltowania tasmy co naj¬ mniej czesciowo srodek gazowy.W rozwiazaniach przedstawionych na fig. 1 i 2 urzadzenie sklada sie z komory ksztaltujacej 10, rozszerzonej celowo na zewnatrz oraz z umiesz¬ czonej pod nia skrzynki zasysajacej 12 i z prze¬ nosnika sitowego 14 bez konca, przesuwajacego sie na krazkach kierujacych 16. Górna czesc prze¬ nosnika sitowego 14 przesuwa sie w kierunku strzalki 18, pomiedzy komora ksztaltujaca 10 a skrzynka zasysajaca 12. Komora ksztaltujaca 10 posiada uszczelki 20, 22, na przyklad labiryntowe w tych miejscach, gdzie przenosnik tasmy 14 wchodzi lub wychodzi z przestrzeni, pomiedzy ko¬ mora 10, a skrzynka 12. Uszczelnienie labiryntowe moze byc wyposazone w tarcze gietkie lub spre¬ zynujace 24, sluzace do bezposredniego uszczelnie¬ nia za pomoca elementu, umieszczonego na prze¬ nosniku 14 od strony wylotowej komory ksztaltu¬ jacej 10. Dzieki temu zmniejsza sie do minimum zasysanie powietrza z atmosfery zewnetrznej do komory ksztaltujacej 10.Jezeli stosuje sie w urzadzeniu innego rodzaju gaz niz powietrze, na przyklad spaliny, to do króc¬ ca rurowego 27 moze byc podlaczony oddzielny przewód 26, prowadzacy taki gaz do szczelin 25, utworzonych przez uszczelnienie labiryntowe.Skrzynka zasysajaca 12 jest w tym przypadku wyposazona w przewód 32 (fig. 1), polaczony stycz¬ nie z oddzielaczem wirowym 34. Gaz wchodzacy w oddzielacz wirowy 34, na przyklad powietrze, zawiera czesc pylu wlóknistego, oddzielanego w tym oddzielaczu w ten sposób, ze gaz ten jest praktycznie biorac calkowicie uzalezniony od pylu i jest odciagany poprzez przewód centralny 36 do komory wyrównawczej 38.Oddzielony pyl wlóknisty opada w oddzielaczu wirowym 34 w dól i przechodzi przez urzadzenie sluzowe 40, wchodzace do przenosnika, doprowa¬ dzajacego poprzez otwór 44 nowy material wlók¬ nisty. Material wlóknisty przechodzi nastepnie przez urzadzenie pomiarowe 46 i przez dalsza slu¬ ze 48 do nastepnego przenosnika 50, który przeno¬ si ten material do przewodu 52, podlaczonego do boku ssacego dmuchawy 54.Czesc cisnieniowa dmuchawy 54 jest polaczona poprzez przewód 56 z dalszym oddzielaczem wi¬ rowym 58, umieszczonym celowo nad komora ksztaltujaca 10, polaczona równiez z oddzielaczem wirowym 58. Przewód 56 wchodzi stycznie w od¬ dzielacz wirowy 58 i w swej czesci srodkowej tworzy przewód odgalezny 60, polaczony z komo¬ ra wyrównawcza 38.W oddzielaczu wirowym 58 odbywa sie tego ro¬ dzaju oddzielanie, ze praktycznie biorac wolny od pylu strumien czesciowy gazu jest doprowadzany poprzez przewód 60 do komory wyrównawczej 38.Wieksza czesc gazu wychodzi razem z materialem wlóknistym z oddzielacza wirowego 58 i wchodzi do komory ksztaltujacej 10.Zasadnicza czesc . strumienia zwrotnego z od¬ dzielacza wirowego 34 przedostaje sie przewodem 36 z komory wyrównawczej 38 do przewodu 52 i wskutek tego wraca z powrotem do boku ssace¬ go dmuchawy 54 gdzie miesza sie z materialem wlóknistym, dostarczanym przez przenosnik 50.Ten strumien gazu jest tak wzmacniany w prze¬ wodzie 52 strumieniem gazu zwrotnego z przewo¬ du 60, ze otrzymuje sie wystarczajaca ilosc gazu nosnego, pozwalajaca na zadowalajacy transport materialu wlóknistego przewodem 56 do oddzie¬ lacza wirujacego 58.Czesc strumienia gazu, uwolnionego od pylu w oddzielaczu wirowym 38 jest doprowadzana prze¬ wodem 62 do skrzynki 12 lub do komory 64, wy¬ posazonej w kanal 66, wchodzacy celowo do ko¬ mory ksztaltujacej 10 od tej strony, gdzie prze¬ nosnik sitowy 14 z lezaca na nim warstwa wló¬ kien opuszcza komore ksztaltujaca 10.Ten strumien czesciowy, zwany takze gazem dodatkowym, jest wiec doprowadzony kanalem lub szczelina 66 do gazu nosnego, wychodzacego z od¬ dzielacza wirowego 58 i jest zasysany razem z ga¬ zem nosnym poprzez przenosnik sitowy 14 za po¬ moca dmuchawy 30 do skrzynki ssacej 12. W tym samym czasie na przenosniku sitowym 14 tworzy sie warstwa wlókien.Gaz dodatkowy przy wspóldzialaniu z uszczel¬ kami 20, 22 powoduje zmniejszenie do minimum przedostawania sie powietrza atmosferycznego do urzadzenia wedlug wynalazku. Strumien gazu z oddzielacza wirowego 58 skierowany w dól jest odprowadzony przewodem 32 razem z gazem do¬ datkowym z kanalu 66.W oddzielaczu wirowym 34 nastepuje jak wspomniano oddzielenie pylu przenoszonego przez 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 68 485 6 strumien gazu i oczyszczony gaz przedostaje sie dalej do komory wyrównawczej 38. Tu odbywa sie taki podzial, ze strumien czesciowy, odpowia¬ dajacy gazowi dodatkowemu, wchodzi przewodem 62 i kanalami 64, 66 do dolnej czesci komory ksztaltujacej 10.Zasadnicza czesc gazu plynacego przewodem 36 jest skierowywana w komorze wyrównawczej 38 do przewodu 52 i sluzy jako gaz nosny do nowe¬ go materialu wlóknistego. W tym gazie nosnym jest oprócz tego zawarty strumien zwrotny gazu przeplywajacego z oddzielacza wirowego 58 prze¬ wodem 60.Gaz nosny sklada sie wiec w tym przykladzie rozwiazania w duzej czesci lub calkowicie z gazu, doprowadzajacego material wlóknisty w komorze oddzielacza wirowego 58 do komory ksztaltujacej 10 oraz ze strumienia czesciowego, wychodzacego z oddzielacza wirowego 58 przewodem 60, po uwol¬ nieniu tego strumienia od materialu wlóknistego.Zadaniem komory wyrównawczej 38 z jej wy¬ lotem 39 jest wlasciwy rozdzial cisnienia w ukla¬ dzie przewodów, aby gaz wychodzil poprzez otwór 39 z tej komory wzglednie aby mógl on byc wpro¬ wadzany do komory wyrównawczej 38 w ilosci, regulowanej niedoborem lub nadmiarem cisnienia w komorze, nastawionego na okreslona wartosc.Wskutek tego, ze gaz dodatkowy, wprowadzony do dolnej czesci komory ksztaltujacej 10, wzgled¬ nie powodujacy rozrzedzenie dyspersji gaz — wlókno w przewodzie 52, 56 sklada sie z powie¬ trza, wirujacego w zamknietych obiegach, przeto wymiana powietrza z otoczeniem jest bardzo mala.Pozwala to przede wszystkim na ograniczenie przedostawania sie powietrza, czego nie mozna wyeliminowac za pomoca uszczelek 20, 22. Ten korzystny wynik osiaga sie równiez wówczas, kie¬ dy sluzy 40 lub 48 pozwalaja na transport pylu lub materialu wlóknistego z ukladu przewodów lub do wewnatrz tego ukladu, bez uzycia powie¬ trza atmosferycznego.Odmiana wykonania urzadzenia wedlug wyna¬ lazku, przedstawiona na fig. 3 rózni sie tym od wyzej opisanego urzadzenia, ze calkowity stru¬ mien gazu wchodzacy do skrzynki ssacej 12 jest prowadzony przewodem 68 bezposrednio do roz¬ dzielacza wirowego 58 nad komora ksztaltujaca 10.Ten strumien gazu miesza sie jednoczesnie z no¬ wym materialem wlóknistym, doprowadzonym po¬ przez wlot 44 i poprzez urzadzenie sluzowe 40 lub 48 i urzadzenie pomiarowe 46 za pomoca prze¬ nosnika 50 do przewodu 68.Przewód 60 wychodzacy z oddzielacza wirowe¬ go 58, przeznaczony dla strumienia gazu czescio¬ wego przechodzi poprzez komore wyrównawcza 38, a ten strumien gazu jest zasysany dmuchawa 70 do oddzielacza wirowego 34 za pomoca przewodu 71. W oddzielaczu wirowym 34 pyl oddzielony osiada, a przewód centralny 36 rozgalezia sie na dwa przewody 72, 74, z których przewód 72 wcho¬ dzi do przwodu 68 obok miejsca, w którym prze¬ nosnik 50 przekazuje na ten przewód nowy mate¬ rial wlóknisty. Dzieki temu dyspersja gaz — wlók¬ no ulega jeszcze wiekszemu rozrzedzeniu, tak, ze material wlóknisty moze byc bez przeszkód do¬ prowadzany do oddzielacza wirowego 58. Drugi przewód odgalezny 74 dostarcza do komory wy¬ równawczej 38 mniej wiecej ilosc gazu, odpowia¬ dajaca ilosci gazu dodatkowego. Gaz ten przeply- 5 wa przewodem 62 poprzez skrzynke 64 i kanal 66 do komory ksztaltujacej 10.Wynalazek nadaje sie szczególnie do urzadzen, w których zamiast powietrza stosuje sie gaz ubo¬ gi w tlen, wprowadzany w jeden lub w kilka róz- 10 nych obiegów okreznych.Niebezpieczenstwo eksplozji pylu wystepuje tu wówczas, kiedy powietrze ma postac gazu wiru¬ jacego w takiej samej ilosci, w jakiej material wlóknisty ma mniejsza zawartosc wody. Jezeli 15 jednak powietrze izostanie zastapione przez gazy obojetne, zawierajace najwyzej 10% tlenu, to zgodnie z doswiadczeniem wykluczone jest biorac praktycznie calkowicie niebezpieczenstwo eksplo¬ zji. 20 Gaz obojetny zawierajacy od 5 do 9% tlenu czasteczkowego da sie wytwarzac w postaci spalin, które moga byc uzywane korzystnie do procesu ksztaltowania po uwolnieniu ich od nadmiernej wilgotnosci, pylu i kwasnych skladników. 25 Tego rodzaju spaliny moga byc stosowane w su¬ szarce, w której suszy sie rozdrobniony material wlóknisty przed jego obróbka. Suszenie moze wiec odbywac sie za pomoca wirujacych, goracych ga¬ zów spalinowych, skladajacych sie z mieszanki, 80 zawierajacej spaliny i pare wodna. Utworzone w ten sposób spaliny moga byc nastepnie tak dalece chlodzone, az znaczna czesc pary wodnej ulegnie skraplaniu, a gaz nie zostanie poddany zgodnie z wynalazkiem krazeniu. 35 Fig. 4 przedstawia suszarke do materialu wlók¬ nistego rozdrobnionego w defibratorze lub w apa¬ racie mielacym. Suszarka ta jest wyposazona w piec 76, ogrzewany na przyklad olejem w palniku 78 razem z powietrzem, wprowadzonym do pieca 40 76. Gorace spaliny mieszaja sie w przewodzie 80 z gazem zwrotnym i para wodna, tak, ze tempe¬ ratura gazu po zmieszaniu nie przekracza 400°C.Otrzymana w ten sposób w piecu 76 mieszanka gazu jest zasysana wentylatorem 82 poprzez prze- 45 wód 84, oddzielacz wirowy 86, przewód 88 i ko¬ more mieszajaca 90 do suszarki wlasciwej 92. Jed¬ noczesnie do komory 90 wdmuchuje sie z defi- bratora 94 wilgotny material wlóknisty i pare.W wentylatorze 82 odbywa sie intensywne mie- 50 szanie i rozdrabnianie lacznie z parowaniem, a w suszarce 92 odbywa sie suszenie. Wysuszone wlók¬ na doprowadza sie za pomoca strumienia spalin przewodem 96 do oddzielacza wirowego 98, gdzie odbywa sie oddzielanie wlókien i ich doprowa- 55 dzanie poprzez chlodnice 100 i przenosnik 102 do otworu zaladowczego 44 stanowiska ksztaltujace¬ go tasme.Mieszanina gazu i pary wraca z powrotem prze¬ wodem 80 do pieca 78. Czesc mieszaniny, odpo- 60 wiadajaca nowo utworzonej ilosci gazu I pary wod¬ nej jest doprowadzana przewodem 104 do pluczki gazowej 106, gdzie nastepuje skraplanie pary wod¬ nej i uwolnienie gazu od pylu i kwasnych skladni¬ ków. Pluczka gazowa 106 posiada przy tym 65 urzadzenia zraszajace 108, doprowadzajace prze-68485 8 wodem 110 wode chlodnicza. Przewód 112 tworzy razem z przewodem 104 wymiennik ciepla 114, w którym odbywa sie ogrzewanie oczyszczonych i wysuszonych spalin przeplywaja¬ cych przewodem 112. Ogrzana woda chlodnicza jest odciagana z pluczki gazowej 106 przewodem 116 i jest oczyszczana w filtrze 118 z czastek sta¬ lych.Znajdujace sie w przewodzie 112 spaliny, po¬ siadajace niska zawartosc tlenu, moga byc wpro¬ wadzane przewodem 26 w uszczelki labiryntowe 22, 20 lub bezposrednio przewodem 120 do komory wyrównawczej 38. Spaliny moga byc takze do¬ prowadzane bezposrednio do jednego lub kilku przewodów iz obiegiem wymuszonym, jak jest to zaznaczone na fig. 1 i 3 w pozycji 122. Doprowa¬ dzanie spalin jest tak dawkowane, ze zawartosc tlenu w ukladach przewodów jest wystarczajaco niska, aby mozna bylo stwierdzic, ze nie moze powstac niebezpieczenstwo eksplozji.Przez zastosowanie urzadzenia ksztaltujacego wedlug wynalazku zabezpiecza sie jednoczesnie tylko nieznaczne dopuszczalne przenikanie spalin do otoczenia.Wynalazek nie jest oczywiscie ograniczony do wskazanych i opisanych odmian wykonania, tylko pozwala na stosowanie dalszych rozwiazan w ra¬ mach podstawowej mysli wynalazczej.I tak zamiast oddzielaczy wirowych moga byc stosowane inne odpylacze, na przyklad filtry. W przypadku, kiedy tasma powinna byc uksztalto¬ wana na przenosniku sitowym 14 z dwóch lub wiecej warstw róznego rodzaju materialu wlókni¬ stego, to wówczas moze byc przewidzianych jedna za druga dwie lub wiecej komór ksztaltujacych, kazda z ukladem wirowym.Kazdy uklad pracuje w takim przypadku nie¬ zaleznie od drugiego ukladu lub od innych ukla¬ dów. Jezeli natomiast stosuje sie ten sam rodzaj materialu wlóknistego w kilku stopniach, to wów¬ czas przewody od oddzielaczy wirowych do wspól¬ nej komory wyrównawczej moga byc prowadzone lacznie.W wylocie 39 komory wyrównawczej 38 moze byc umieszczony w zaleznosci od wymagan filtr do wychwytywania malych ilosci kurzu wychodza¬ cego w danym przypadku z tej komory. PL