SK280747B6

SK280747B6 - Zariadenie na zhromažďovanie minerálnych vláken do

Info

Publication number: SK280747B6
Application number: SK3175-90A
Authority: SK
Inventors: Hans Furtak; Wilfrid Naber; Raymond Lejeune
Original assignee: Isover Saint-Gobain
Priority date: 1989-06-29
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 2000-07-11
Also published as: AR243615A1; PT94519B; TR25049A; AU631217B2; EP0406107B1; CA2020070A1; NO920634D0; DD296322A5; YU47358B; KR910001133A; AU5718390A; ATE104374T1; CZ283887B6; FI100114B; EP0406107A1; NO174166B; NO170294C; NO920634L; FI903272A0; DE69008055D1

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na zhromažďovanie minerálnych vláken do vláknitej rohože, obsahujúceho jednak zvlákňovacie hlavy, usporiadané v najmenej jednej skupine zvlákňovacích hláv, uložených v rade za sebou v smere postupu vlákenného súboru, do ktorého sa zo zvlákňovacích hláv vlákna ukladajú, pričom z každej zvlákňovacej hlavy sa ukladajú vlákna do zodpovedajúcej zbernej oblasti na zbernom prostriedku vlákenného súboru, na ktorom jednotlivé zberné oblasti k sebe priliehajú, a pričom na opačnej strane zberného prostriedku, odvrátenej od zvlákňovacích hláv, je umiestnená najmenej jedna podtlaková komora na oddeľovanie plynných prúdov od vláken, ukladaných do vlákenného súboru na zbernom prostriedku.

Doterajší stav techniky

Dôležitou fázou pri výrobe produktov na báze minerálnych vláken, ako sú sklené vlákna, je fáza ich zhromažďovania pod zvlákňovacími strojmi. Táto operácia má predovšetkým za cieľ oddeľovanie vláken a veľkých množstiev plynov vyvíjaných pri zvlákňovaní horákmi a hlavne privádzaním vzduchu. Toto oddeľovanie sa deje spôsobom dobre známym pomocou odsávania plynov cez zbemý prostriedok prepúšťajúci plyny a neprepúšťajúci vlákna.

Jeden typ bežného zberného prostriedku, nazývaný pásový zbemý prostriedok, je opísaný napríklad v americkom patentovom spise US-A-3 220 812, kde sa navrhuje rozprestierať vlákna pochádzajúce z radu zvlákňovacích strojov na jedinom dopravníku typu nekonečného pásu, prepúšťajúceho plyny a pod ktorým je umiestnená podtlaková skriňa alebo lepšie skupina nezávislých podtlakových skríň. V tomto type zberného prostriedku sa môžu zvlákňovacie stroje priblížiť až na medze ich príslušných priestorových nárokov, čo dovoľuje vytvárať relatívne krátke linky. Toto hľadisko nie je zanedbateľné, ak vezmeme na vedomie, že niektoré výrobné linky môžu dosiahnuť počet deviatich zvlákňovacích strojov alebo viac, pričom každý zvlákňovací stroj má priemer napríklad okolo 600 mm. Navyše je jedinou dolnou medzou pre gramáž (alebo plošnú hmotnosť) vyrábanej plsti hodnota diktovaná problémami mechanickej odolnosti, čo teda dovoľuje výrobu čo najľahších možných výrobkov.

Získavanie ťažkých výrobkov však kladie rad problémov. V tomto opise sa pod pojmom „ťažké výrobky,, chápu výrobky, ktorých gramáž je napríklad väčšia ako 2,5 kg/m², pričom ide o výrobky z minerálnych vláken, ktorých micronaire je od 3 po 5 g, s výnimkou hutných výrobkov získaných tvarovaním a lisovaním, ktoré priamo nepatria do rámca vynálezu. Tento problém získavania sa ľahko vysvetľuje skutočnosťou, že čím ťažšia je rohož, ktorá sa má vyrábať, tým väčšie je množstvo vláken, ktoré sa ukladajú na rovnakej ploche, a tým väčší je odpor proti prestupu plynov. Na kompenzovanie tejto menšej priepustnosti je potrebné vyvíjať väčší podtlak, ktorý má za následok drvenie plsti tlakom plynov, a to drvenie hlavne citeľné v dolnej časti plsti, ktoré zodpovedá vláknam zhromaždeným ako prvé. Z tohto dôvodu sú mechanické vlastnosti výrobku, hlavne v úrovni opätovného získavania hrúbky po stlačení, menej dobré. Zhoršenie kvality výrobku, ktorá z toho vyplýva, je o to citeľnejšia, o čo viac musí byť podtlak uvádzaný nad hodnotu 8000 až 9000 Pa, pričom v určitých zariadeniach je potrebný podtlak nad 10 000 Pa pri rohožiach, ktorých garáž je 2500 g/m².

Na odstránenie tohto nedostatku je samozrejme možné odsávať plyny iba čiastočne na hodnotu nepoškodzujúcu plsť, ale dochádza kjavu vypudzovania vláken smerom k zvlákňovacím strojom. Okrem toho, že to škodí dobrému preťahovaniu, toto vypudzovanie plynov spôsobuje zvyšovanie teploty pod krytom zariadenia, a teda riziko predčasného želatínovania spojiva, t. j. jeho polymerizáciu, keď sú vlákna ešte v jednotkovom stave, čo ich zbavuje takmer všetkej aktivity. Okrem toho môže toto vypudzovanie vyvolať tvorbu chumáčov, t. j. hustých súborov aglomerovaných vláken, ktoré škodia homogenite výrobku a jeho vzhľadu a zvyšujú jeho tepelný odpor.

Je rovnako možné usilovať sa znížiť rýchlosť priechodu plynov plsťami tým, že sa zväčšujú rozostupy zvlákňovacích hláv od seba. Skutočný zisk je však veľmi malý, lebo zväčšenie rozmerov priestoru pod krytom vyvolá zväčšenie množstva privádzaného vzduchu, a teda množstva vzduchu, ktoré je potrebné odsávať.

Vo variante tohto spôsobu, známom z európskej patentovej prihlášky č. EP-A-102 385 bolo navrhnuté rozdeliť zberný prostriedok na dve časti prijímajúce každá vlákna z jedného zvlákňovacieho stroja z dvoch. Prijímacia jednotka teda obsahuje dva dopravné pásy orientované jeden k druhému tak, aby spájali vytvárané dve polovice plsti. Tento typ prijímacej jednotky má výhodu v tom, že poskytuje výrobky pekného vonkajšieho vzhľadu, vyplývajúceho z prítomnosti nalepených nánosov na oboch lícach, ktoré zlepšujú mechanickú odolnosť výrobku. Priestorové nároky prijímacej jednotky sú však väčšie ako pri tradičnej prijímacej jednotke a hlavne môže dôjsť pri väčších gramážach k začiatku polymerizácie spojiva pred spájaním polovičných plstí, čo vedie k delaminácii výrobku.

Táto myšlienka rozdelenia prijímacích mechanizmov bola rozvinutá okrem toho v americkom zverejnenom patentovom spise US-A-4 120 676, ktorý navrhuje pripájať ku každej zvlákňovacej hlave (stroju) jeden zbemý prostriedok, takže výrobná linka je tak riešená vo forme zostavenia základných modulov vedľa seba, vytvárajúcich každý relatívne tenkú plsť, pričom jednotlivé tenké plsti sú potom vrstvené na seba, takže potom tvoria jedinú plsť veľkej hrúbky. Táto modulová koncepcia dovoľuje udržiavať konštantné podmienky zvlákňovania bez ohľadu na to, aký sa vyrába výrobok. Predpokladá však, že sa najľahšie výrobky budú získavať pomocou linky používanej značne pod jej teoretickou kapacitou, čo však nie je vôbec zaujímavé z ekonomického hľadiska.

Iný príklad modularizácie výrobných liniek na výrobu minerálnej vlny je poskytovaný bubnovými zbernými prostriedkami pridruženými k rozprestieraciemu mechanizmu. V tomto prípade, ktorého príklad poskytuje zverejnený americký spis US-A-2 785 728, sa vlákna zhromažďujú na otáčavých mechanizmoch bubnového typu. Pripravuje sa východiskový polotovar malej gramáže pomocou zberného prostriedku, uloženého proti jednému alebo dvom zvlákňovacím strojom, tvoreným každý jednou dvojicou bubnov otáčajúcich sa v opačnom smere, ktorých perforovaný povrch dovoľuje odsávanie plynov vhodnými mechanizmami, umiestnenými v bubnoch. Východiskový polotovar sa tvorí medzi bubnami a padá vo zvislej rovine pred tým, ako sa preberá preťahovacím mechanizmom, t. j. výkyvným mechanizmom, ktorý ho ukladá v prekrížených vrstvách na dopravník, kde sa získava plsť požadovanej zvýšenej gramáže.

Tieto modulové koncepcie zberných prostriedkov dovoľujú teoreticky sledovať širšiu škálu výrobkov, ak sa začína systematicky s výrobou plsti malej gramáže.

SK 280747 Β6

Toto však predpokladá vyššiu počiatočnú investíciu, a to navyše s násobením prídavných mechanizmov (hlavne odsávacích a čistiacich mechanizmov). Okrem toho oddeľovanie zberných prostriedkov priehradkami vedie k veľkému rozstupu medzi zvlákňovacími strojmi, takže sa dospieva k mimoriadne dlhým výrobným linkám, len čo sa znásobí počet zvlákňovacích strojov.

Okrem toho znemožňujú riziká delaminácie a nehomogenity výrobku výrobu plstí menších gramáží. Tak vyžaduje rozprestierací mechanizmus východiskový polotovar najmenej 100 g/m², pričom pod touto hodnotou by jeho mechanická pevnosť bola už nedostatočná hlavne na znášanie kyvadlovitých pohybov a tiež vyžaduje dostatočný počet na sebe uložených vrstiev na to, aby sa dosiahla optimalizácia rozvrstvenia s rovnakým počtom vrstiev v kazom bode plsti.

Systematická práca s rovnakým prietokovým množstvom zvlákňovanej hmoty okrem toho samozrejme zavádza podmienky podporujúce reprodukovateľnosť parametrov zvlákňovania a tiež ich optimalizáciu, no súčasne to vedie k tomu, že sa zbavujeme mimoriadnej schopnosti zvlákňovacích strojov pracovať podľa prietokových množstiev zvlákňovanej hmoty idúcich napríklad od 1 do 10.

Pri rovnakých kvalitách vláken sa konečne na trhu predáva lacnejšie výrobok, ktorého gramáž je menšia. Je teda málo účelné dostávať sa práve do prípadu, kde linka vyrába najmenšie tonáže.

Vynález si kladie za úlohu vytvoriť novú koncepciu zberných prostriedkov na výrobu plstí z minerálnej vlny, hlavne sklenenej vlny, majúcej sklon k rozšíreniu škály výrobkov, ktoré sa dajú vyrábať tou istou výrobnou linkou, pričom toto rozšírenie škály je zamerané súčasne na nízke a súčasne na vysoké gramáže s cieľom zvýšiť rozsah použiteľnosti výrobnej linky pri súčasnom zachovaní alebo dokonca zlepšení kvality získaných výrobkov. Škála vyrábaných výrobkov by mala siahať napríklad od 300 g do 4000 g/m² alebo viac, pri eventuálnom priradení rozprestieracieho mechanizmu.

Podstata vynálezu

Uvedená úloha je podľa vynálezu riešená tým, že zariadenie na zhromažďovanie minerálnych vláken do vláknitej rohože, obsahujúce jednak zvlákňovacie hlavy, usporiadané v najmenej jednej skupine zvlákňovacích hláv, uložených v rade za sebou v smere postupu vlákenného súboru, do ktorého sa zo zvlákňovacích hláv vlákna ukladajú, pričom z každej zvlákňovacej hlavy sa ukladajú vlákna do zodpovedajúcej zbernej oblasti na zbernom prostriedku vlákenného súboru, na ktorom jednotlivé zberné oblasti k sebe priliehajú, a pričom na opačnej strane zberného prostriedku, odvrátenej od zvlákňovacích hláv, je umiestnená najmenej jedna podtlaková komora na oddeľovanie plynných prúdov od vláken, ukladaných do vlákenného súboru na zbernom prostriedku, ktorého podstatou je, že sa dĺžka zberných oblastí v smere postupu zberného prostriedku so zhromažďovaným vlákenným súborom zväčšuje a zberné oblasti, zodpovedajúce jednotlivým zvlákňovacím hlavám, majú konvexné zakrivený tvar.

Vynález umožňuje vykonávať prijímanie vláken s ich oddeľovaním od plynov s cieľom získať rohože z minerálnej vlny, pri ktorom sú vlákna zhromažďované odsávaním plynov, pričom každá zvlákňovacia hlava má svoju vlastnú zbernú oblasť, pričom zhromažďované vlákna v jednotlivých zberných oblastiach sú odvádzané mimo zbernú oblasť cez jednu alebo viacero zberných oblastí, pričom plo chy zberných oblastí narastajú v smere zvyšovania gramáže na zbernom prostriedku. Inak povedané, čím bližšie je zvlákňovací stroj k miestu konečnej tvorby, o to väčšia je jemu priradená zberná oblasť, čo dovoľuje kompenzovať väčší odpor priechodu plynov, vyplývajúci z toho, že sa na rovnakom dopravnom páse ukladajú vlákna pochádzajúce zo vzdialenejších zvlákňovacích strojov.

Výhodne sa pracuje s konštantnou mierou spätného vypudzovania. Pod pojmom miera vypudzovania sa chápe percentuálny podiel plynu neodsatého v úrovni zberného prostriedku. Výhodne jc táto miera nulová, a to v súlade s definovaným riešením zariadenia, i pri zvlákňovacích strojoch umiestnených ďalej v smere dopravy plsti. Zberné plochy sú výhodne vymedzované na jednej strane samotnými dopravnými pásmi, ktoré tak tvoria prijímacie pásy. Zväčšovanie odporu proti prechodom plynov v dôsledku ukladania vláken, pochádzajúcich z predtým zaradených zvlákňovacích strojov, sa kompenzuje. Je potrebné poznamenať, že zberný prostriedok podľa vynálezu je zberný prostriedok spoločný pre niekoľko zvlákňovacích strojov a výhodne pre tri alebo viacero zvlákňovacích strojov. Počet prijímacích miest na výrobnú linku nepresahuje zvyčajne dve, čo dovoľuje vyhnúť sa nevýhodám nadmernej modularizácie.

Zväčšovanie zbernej plochy v oblastiach veľkých gramáží naproti tomu dovoľuje udržiavať v týchto plochách hladiny podtlaku nižšie ako 4000 Pa, t. j. na úrovni značne nižšej ako je úroveň, pri ktorej sa pozorujú prvé škody na vysoko kvalitných vláknach, ako sú sklenené vlákna, ktorých micronaire je napríklad 3 pre 5 g.

Micronaire je, ako je bežne známe v odbore minerálnych vláken, postup normalizovaný napríklad nemeckou normou DIN 53 941 a založený na meraní priepustnosti vzduchu vzorky vláken. Vzorka sa vloží do meracej komory s perforovaným dnom a stláča sa perforovaným uzatváracím miestom na zátku, ktorou sa necháva prúdiť vzduch. Odpor, ktorý vzorka kladie tomuto prúdu vzduchu alebo z neho vyplývajúci pokles tlaku, sa určuje na stupnici alebo udáva digitálne. Pritom platí, že čím menšia je prepúšťanie vzduchu, o to nižšia je micronaire. Z dôvodov, ktoré sú odborníkovi zrejmé, sa jemnosť vláken nemeria ich hustotou, pretože táto hodnota nie je pri kvalite minerálnej vlny reprezentatívna. Preto sa bežne používa meranie uvedenej hodnoty micronaire.

Výhodne sa volí práca s rovnakou úrovňou podtlaku pri všetkých zberných plochách. Inak povedané, kompenzuje sa celkom od jednej zbernej oblasti k druhej menšia priepustnosť prisúditeľná hrúbke už uloženej plsti, pochádzajúcej z iných zvlákňovacích hláv, a to bez bránenia odsávaniu, alebo, ako je uvedené v úvode, by viedlo odsávanie iba časti plynov k vypudzovaniu vláken hlavne s tvorbou chumáčov, a teda so získavaním výrobku menej dobrej kvality.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu sa pri postupe povrchu zberného prostriedku súčasne zväčšuje dĺžka dopadovej dráhy vláken medzi zvlákňovacími hlavami a miestom ich prvého dotyku s povrchom zberného prostriedku v zodpovedajúcej zbernej oblasti.

Zberný prostriedok je výhodne tvorený najmenej jedným zberným a dopravným pásom na zhromažďovanie vláken, pod ktorým je umiestnená najmenej jedna podtlaková komora na strane odvrátenej od zvlákňovacích hláv, pričom zberný a dopravný pás má konvexné zakrivený tvar, odďaľujúci sa v smere postupu od roviny zvlákňovacích hláv, so súčasným zväčšovaním dĺžky zberných oblastí.

Vynález sa teda konkrétnejšie týka prípadov, kde sa výšky pádu vláken odlišujú podľa zvlákňovacích hláv ich pôvodu, t. j. všetkých prípadov, kde dopravné pásy majú dráhu, ktorá nie je vodorovná, ale je všeobecne konvexná. Podľa vynálezu rastú zberné plochy so strednou vzdialenosťou, ktorú musia prejsť vlákna, aby dosiahli tieto zberné oblasti.

Výhodne sa teda nič nemení na polohe zvlákňovacích hláv, a teda na rozmeroch prstencov (vláken a vzduchu) vystupujúcich z týchto zvlákňovacích hláv, alebo mení sa uhol sklonu ku kolmici na zbemú plochu vzhľadom na os otáčania prstencov. Čím je tento uhol sklonu väčší, o to väčšia je plocha zberného pásu zasahovaná prstencom, čo tak dovoľuje použiť vynález bez podstatného menenia rozstupov zvlákňovacích hláv.

Je výhodné, ak sa vykonáva táto zmena uhla naklonenia spojito tak, aby sa vylúčili ostré uhly, ktoré by mohli škodiť konečnej kvalite plsti. Zberný a dopravný pás, na ktorý sa ukladajú vlákna pochádzajúce z rôznych zvlákňovacích hláv, teda sleduje dráhu, ktorá má aspoň vo svojej koncovej časti tvar konvexnej krivky, napríklad eliptickej.

Eventuálne je rovnako možné kombinovať použitie konvexných zberných povrchov so zväčšením rozstupu medzi dvoma zvlákňovacími hlavami uloženými v oblastiach väčších gramáží a/alebo s progresívnym naklonením osí otáčania zvlákňovacích hláv, pričom tiež tieto dva spôsoby dovoľujú zväčšovanie plôch zberných oblastí.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu je ku každej zvlákňovacej hlave priradená samostatná podtlaková komora, zodpovedajúca príslušnej zbernej oblasti. Výhodne je každá podtlaková komora vybavená regulačným prostriedkom podtlaku. Zvlákňovacie hlavy sú výhodne umiestnené v smere postupu zberného a dopravného pásu so zväčšujúcimi sa vzájomnými odstupmi.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu výstup každého zberného a dopravného pásu, ktoré sú v počte najmenej dvoch, ústi na spoločný odoberací pás na vrstvenie viacerých vlákenných súborov do rohože. Zberných a dopravných pásov je výhodne najmenej šesť.

Výhodne sú zvlákňovacie stroje rozdelené v skupinách po napríklad troch alebo štyroch, pričom sa vytvára toľko zberných modulov, koľko je skupín. Každému modulu tak zodpovedá východiskový polotovar, a všetky vytvárané východiskové polotovary sú potom spájané pred tým, ako sú vedené vo forme jedinej plsti do pece na polymerizáciu spojiva. Všeobecne sú potrebné nanajvýš dva prijímacie moduly i pri výrobných linkách veľkej tonáže. Získa sa tak modulácia zberného mechanizmu, no modulácia, ktorá je obmedzená v oveľa redukovanej ších proporciách ako podľa známeho stavu techniky.

Podľa konkrétneho vyhotovenia môžu byť zberné moduly usporiadané v sérii jedny za druhými s jediným napájacím kanálom roztaveného skla pre všetky zvlákňovacie stroje alebo paralelne s toľkými napájacími kanálmi na roztavené sklo, koľko je v tomto prípade zberných modulov. Potom sa vykonáva spájanie východiskových polotovarov tým, že sa ukladajú na seba rovnobežné vrstvy alebo prekrížené vrstvy, pričom voľba medzi oboma spôsobmi ukladania na seba sa deje hlavne v závislosti od požadovaných hustôt definitívnych výrobkov.

Môže byť rovnako výhodné priradiť ku každému zbernému modulu nie jeden, ale dva zbiehavé pásy umiestnené proti sebe a navzájom spolu symetrické, pričom vlákna ukladané na jeden alebo druhý pás sú zhromažďované do jediného spoločného plsteného pásu na spoločnom konci oboch zberných pásov. V tomto prípade leží miesto konečnej tvorby plsti v bode zbiehania oboch zberných pásov.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu zberný prostriedok pozostáva z dvojice perforovaných bubnov, protismeme otáčavých smerom do priechodnej štrbiny medzi nimi, ktorých vnútro je napojené na zdroj podtlaku, nad ktorými je umiestnená skupina zvlákňovacích hláv, usporiadaná súmerne vzhľadom na os priechodnej štrbiny medzi bubnami, pričom pod priechodnom štrbinou medzi bubnami (9,10) je uložený odvádzací dopravný pás vlákenného súboru. Každý bubon je výhodne pripojený k zdroju podtlaku cez regulačný prostriedok podtlaku.

Prvá krajná zvlákňovacia hlava na prívodnej strane je podľa ďalšieho znaku vynálezu umiestnená nad zvislo orientovaným priemerom bubna a ďalšia zvlákňovacia hlava alebo hlavy ležia nad kvadrantom povrchu bubna medzi zvislým priemerom a priechodnou štrbinou.

Nad štrbinou medzi bubnami je výhodne uložená zvlákňovacia hlava, spoločná pre obidva bubny.

Perforované bubny s im zodpovedajúcimi zvlákňovacími hlavami sú podľa ďalšieho znaku vynálezu usporiadané ako modulové zberné jednotky v počte najmenej dvoch, pozostávajúce každá z dvojice perforovaných bubnov a zodpovedajúcej súpravy zvlákňovacích hláv, usporiadané nad spoločným dopravným pásom. Modulové zberné jednotky sú usporiadané v rade za sebou v smere spoločného dopravného pásu. Modulových zberných jednotiek je najmenej šesť.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu sú dvojice perforovaných bubnov usporiadané modulovo v skupine najmenej dvoch zberných modulových jednotiek, pozostávajúce každá z dvojice perforovaných bubnov a zodpovedajúcej súpravy zvlákňovacích hláv a majúcich každá vlastný dopravný pás a prevádzaciu a rozprestieraciu pásovú jednotku, ktorá má svoj výstup uložený nad spoločným dopravným odoberacím pásom na odvádzanie súvrstvia s vrstvami vláken so vzájomne prekríženou orientáciou, pričom prevádzacie a rozprestieracie pásové jednotky každej zbernej modulovej jednotky, sú cyklicky natáčavé v uhle v rozsahu od +45° a -45° vzhľadom na zvislú polohu so vzájomnou synchronizáciou na prekríženie ukladaných vrstiev vláken, pričom oblasti krytia povrchu dopravného pásu po sebe nasledujúcimi prevádzacími a rozprestieracími pásovými jednotkami k sebe priliehajú v smere posunu spoločného dopravného odoberacieho pásu.

Zberné modulové jednotky sú výhodne usporiadané paralelne vedľa seba v smere spoločného dopravného odoberacieho pásu, proti ktorému sú vlastné dopravné pásy zberných modulových jednotiek orientované kolmo.

Zberných modulových jednotiek je najmenej šesť, usporiadaných svojimi prevádzacími a rozprestieracími pásovými jednotkami za sebou v smere postupu spoločného dopravného odoberacieho pásu.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu sú bubny poháňané každý dvojicou hnacích valčekov.

Pretože výkon potrebný na poháňanie zberných a dopravných pásov je závislý od hmoty vláken ukladaných na každý z nich, je výhodné rozdeliť počet zvlákňovacích strojov na rovnako veľké časti pre každý zberný a dopravný pás, čo dovoľuje zjednodušiť synchronizáciu rýchlostí oboch zberných a dopravných pásov, pričom táto synchronizácia je potrebná na to, aby sa vylúčil vzájomný poklz oboch východiskových polotovarov proti sebe. Ak sú zvlákňovacie hlavy v nepárnom počte, má posledná zvlákňovacia hlava výhodne zbemú plochu rozdelenú medzi dva zberné a dopravné pásy, pričom súmernosť prstenca vychádzajúceho zo zvlákňovacej hlavy dovoľuje rozdelenie na rovnaké časti, pokiaľ sa zvolí osadenie zberných a dopravných pásov tak, že ich rovina symetrie obsahuje os súmernosti prstenca stredného stroja.

Krivka opisovaná dráhou zberného a dopravného pásu je výhodne kruh. Kruhové dráhy samozrejme nie sú opti4

SK 280747 Β6 málnymi kruhovými dráhami hypoteticky vypočítanými napríklad pre podtlak zhodný vo všetkých zberných oblastiach, ale sú z praktického hľadiska oveľa jednoduchšie na realizáciu. V tomto prípade sú zberné prostriedky tvorené obvodovým povrchom jedného alebo dvoch bubnov.

Obzvlášť výhodný je príklad zberného prostriedku s dvoma bubnami na skupinu troch zvlákňovacích hláv s vytváraním východiskového polotovaru medzi dvoma bubnami. Keď výrobná linka obsahuje n x 3 zvlákňovacie hlavy, obsahuje teda n prijímacích modulov, ktoré tvoria n východiskových polotovarov, ktoré sú potom spájané do jedinej rohože pred tým, ako sa vyvolá polymerizácia živice určenej na spájanie vláken.

Spájanie východiskových polotovarov vychádzajúcich z rôznych modulových jednotiek sa môže teda získavať, ako je uvedené, ich ukladaním na seba v rovnobežných vrstvách. Spájanie, napríklad na vodorovnom dopravníku, východiskových polotovarov vyrobených vo zvislej rovine medzi bubnami môže prebiehať bezprostredne pod bubnami, takže „životnosť,, týchto východiskových polotovarov je veľmi krátka a na konečných produktoch sa nezisťujú prejavy delaminácie. Spájanie sa môže rovnako dosahovať pomocou rozprestieracích prostriedkov s prítlačnými členmi.

Usporiadanie takto definovanej jednotky - t. j. troch zvlákňovacích hláv na dva bubny - je skutočne celkom odlišné od schém známych podľa stavu techniky, kde je k dispozícii buď jedna zberná plocha rozdeľovaná na dva prijímacie pásy (1 stroj - 2 bubny), alebo dopravný pás vykonáva funkciu zbernej plochy pre každý stroj (2 stroje - 2 bubny), ale nikdy spoločné dopravné pásy pre niekoľko zvlákňovacích hláv. Okrem bezprostredného účinku v podobe redukcie počtu prijímacích modulov na rovnakú výrobnú linku prináša výhodné vyhotovenie vynálezu veľký počet predností.

Pretože podľa vynálezu je každý zberný prostriedok normálne napájaný troma zvlákňovacími hlavami, je minimálna gramáž, aká sa dá získať napríklad linkou so šiestimi zvlákňovacími hlavami, iba 200 g/m², pričom sa chápe, že každý zberný prostriedok musí nutne vyrobiť polotovar s najmenej 100 g/m² na dosiahnutie mechanickej pevnosti. Pri porovnaní nie je zberný prostriedok s dvoma bubnami na jednu zvlákňovaciu hlavu alebo s dvoma bubnami na dve zvlákňovacie hlavy schopný vyrobiť rohož z minerálnej vlny, ktorej gramáž je najmenej 600, resp. 300 g/m². Táto dolná medza 200 g/m² je tak nižšia ako dolná medza hmotnosti výrobkov predávaných na trhu.

Okrem toho tvoria bubny veľmi veľké povrchy schopné prijímať veľké množstvá, ktoré dokonale zodpovedajú možnostiam zvlákňovacích hláv. Autori vynálezu tak konštatovali, že je dokonale možné vyrábať priamo východiskový polotovar vysokej gramáže bez toho, aby bolo systematicky nutné používať rozprestieracie stroje, ktorých známou nevýhodou je pomerne malá rýchlosť, ktorá obmedzuje celkovú rýchlosť výrobnej linky.

Iným obzvlášť výhodným účinkom vynálezu je to, že väčšia účinnosť odsávania vedie k väčšiemu chladeniu plsti. Čím je plsť chladnejšia, o to je menšie riziko, že spojivo bude polymerizovať pred príchodom do pece, čo vedie k tomu, že konečné výrobky majú lepšiu mechanickú odolnosť, pričom väčší podiel živice slúži na účinné spojenie, zatiaľ čo príliš rýchla polymerizácia predstavuje prakticky čistú stratu, lebo hrúbka plsti nie je ešte kontrolovaná v tejto fáze spôsobu. Táto nižšia teplota vedie okrem toho k menšiemu odparovaniu lepidla, ktorého väčšie množstvo zostáva v hotovom výrobku, čo znižuje náklady na odstraňovanie nečistôt z odpadových plynov.

Na použitie tohto výhodného vyhotovenia vynálezu obsahuje zariadenie priradené ku každej skupine troch zvlákňovacích hláv kryt izolujúci každý zberný prostriedok, v ktorom je umiestnená dvojica perforovaných bubnov po celom ich obvodovom povrchu, vybavených centrujúcimi mechanizmami a mechanizmami na otáčavé poháňanie a vnútorné odsávacie skrine, uložené pevne, zatiaľ čo bubny sa otáčajú. Odsávací povrch zodpovedá obvodovému povrchu bubna umiestneného vnútri skrine a proti vnútornej odsávacej skrini.

Pohon každého bubna sa dosahuje výhodne pomocou dvojíc valčekov, napríklad s osadením, slúžiacich rovnako na axiálne vedenie, pričom každá dvojica je tvorená voľne otáčavým valčekom a hnaným valčekom, ktorých otáčanie je napríklad riadené motorom uloženým na jej osi, pričom valčeky sú výhodne vybavené povlakom poskytujúcim dobrý súčiniteľ trenia. Pohon valčekov nemôže viesť k poškodzovaniu druhých mechanizmov zberného mechanizmu a hlavne tých, ktoré slúžia na zaistenie tesnosti prijímacej komory, a okrem toho necháva celkom voľný vnútorný priestor bubna, ktorý je teda celkom k dispozícii na uloženie odsávacej skrine.

Aby sa vylúčilo zablokovanie zberného prostriedku aglomerovanými vláknami prilepenými k stenám krytu, sú tieto steny výhodne chladené, takže teplota stien je vždy nižšia, ako je teplota polymerizácie spojiva. Okrem toho je kryt výhodne dvojdielny. Dolná časť, najbližšia k bubnom, je tvorená chladenými doskami vybavenými vybraniami zodpovedajúcimi umiestneniu bubnov. Horná časť je typu s otáčavými bočnými zarážkami pridruženými k vonkajším čistiacim mechanizmom krytu, takže vlákna, ktoré sa prilepia k bočným zarážkam, sú definitívne odvádzané mimo kryt zberného prostriedku.

Zariadenie okrem toho obsahuje prostriedky ako poddajné clony zaisťujúce tesnosť medzi krytom a bubnom na jednej strane a medzi vnútornou odsávacou skriňou a bubnom na druhej strane, pričom vlákna samotné stačia na zaistenie tesnosti medzi bubnami.

Okrem toho je výhodné vybaviť každý bubon fúkacím prostriedkom stlačeného vzduchu, pričom prúd je zameraný k výstupu z bubnov tak, aby podporoval odlepovanie vláken a tvorbu východiskového polotovaru na bubnoch.

Výhodne je zariadenie vybavené prostriedkami na menenie dĺžky a miesta odsávacej oblasti vzhľadom na zvlákňovacie hlavy. Tieto prostriedky sú napríklad mechanizmy dovoľujúce otáčať vnútornými skriňami, v tomto prípade centrovanými na osi otáčania bubnov s cieľom posúvať obvodovú oblasť bubna proti vnútornej skrini.

Je konečne výhodné priradiť k prijímaciemu modulu pre každý východiskový polotovar ťažný valec s obvodovou rýchlosťou prísne zhodnou s rýchlosťou vodorovného dopravníka, ktorý zbiera jednotlivé východiskové polotovary, pričom obvodová rýchlosť bubnov je nastavená o niečo nižšie, ako je rýchlosť vodorovného dopravníka, aby sa zohľadnilo tečenie vláken, ktoré sa deje pôsobením tiaže počas zvislej dráhy východiskových polotovarov.

Odsávacie skrine a bubny samotné sú výhodne vybavené vhodnými prostriedkami na čistenie a sušenie, a to hlavne s ohľadom na vylúčenie jej upchatia jemnými vláknami.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresy, v ktorých znázorňujú obr. 1 celkovú schému znázorňujúcu princíp vynálezu, obr. 2 schému vyhotovenia zberného prostriedku podľa výhodného vyhotovenia vynálezu, obr. 3 perspektívny pohľad na linku obsahujúcu šesť zvlákňovacích hláv a dve zberné modulové jednotky podľa obr. 2, s paralelným spájaním východiskových polotovarov a obr. 4 rovnaký pohľad ako na obr. 3, ale so spájaním východiskových polotovarov rozprestieracími mechanizmami.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 znázorňuje formou základnej schémy princíp spôsobu zhromažďovania minerálnych vláken podľa vynálezu pre linku na výrobu minerálnej vlny, obsahujúcu tri zvlákňovacie hlavy 1, 2, 3 usporiadané v rovnakom rade. Zvlákňovacie hlavy 1, 2, 3, tvorené napríklad odstredivkami otáčajúcimi sa veľkou rýchlosťou, sú vybavené na obvode veľkým počtom otvorov, ktorými roztavený materiál, výhodne sklo, vstupuje vo forme východiskových primárnych vlákenných útvarov, ktoré sú potom vyťahované do vlastných vláken sústredeným plynným prúdom, rovnobežným s osou odstredivky a vysielaným pri vysokej rýchlosti a teplote prstencovitým horákom. Eventuálne sa môžu použiť ďalšie zvlákňovacie zariadenia dobre známe v odbore, ktoré všetky dovoľujú tvorbu vlákenného prstenca, vycentrovaného podľa osi, tvoreného vyťahovacími plynmi a hlavne plynmi vyťahovanými vo veľkom množstve.

Zbieranie vláken vo forme vlákenného súboru, určené na ich oddeľovanie od plynov, sa dosahuje pomocou nekonečného pásu 4 prepúšťajúceho plyny, plynulé unášaného. Oblasť zbierania viáken je vymedzovaná po bokoch krytom

5. Nasávanie plynov sa dosahuje nezávislými podtlakovými komorami 6. Ku každej zvlákňovacej hlave 1, 2, 3 je pridružená jedna podtlaková komora 6_1; 6₂, 63. Kryt 5 je uzatvorený pokiaľ možno najtesnejším spôsobom a na tento účel je vybavený na výstupe prítlačným valčekom 7 zaisťujúcim eventuálne určitý ťah na plsť, aby napomáhal ich vyťahovaniu z priestoru krytu.

Podľa vynálezu zodpovedajú každej zvlákňovacej hlave stroja 1, 2, 3 alebo 8i (v zmysle ďalej opisovanom) obr. 2 zberné oblasti Z|, Z₂, Z₃ (alebo všeobecne Zi), vymedzované na spodnej strane nekonečným zberným a dopravným pásom 4. Tieto oblasti Zi sa zväčšujú s ich indexom a sú teda o to väčšie, o čo sú bližšie k výstupu. V súlade so zbernými oblasťami sú na obr. 1 označené zodpovedajúce indexy i podtlakové komory 6i. Viacero podtlakových komôr sa môže združiť do jedinej neznázomenej komory 6.

Bol navrhnutý zberný prostriedok, obsahujúci toľko skríň, koľko je zvlákňovacích strojov, ale pretože vynález dovoľuje homogenizáciu hodnôt podtlaku, je samozrejmé možné bez opustenia myšlienky vynálezu použiť spoločné podtlakové komory pre niekoľko zvlákňovacích strojov. V krajnom prípade je možné použiť jednu podtlakovú komoru pre celý rozsah zvlákňovacích hláv 1, 2, 3.

Výhodne je rozstup E medzi zvlákňovacími hlavami 1, 2, 3 konštantný, takže nedochádza k zväčšovaniu množstva privádzaného vzduchu, a je teda menšie riziko spätného vypudzovania plynov a tvorby chumáčov.

Dráha znázornená na obr. 1 je fiktívna. V skutočnosti sa nepracuje s priamočiarymi dráhami, ale konvexnými, napríklad eliptickými, pričom v najjednoduchšom vyhotovení ide o kruhovú dráhu pridruženú k použitiu bubnov.

Výhodne je počet zvlákňovacích hláv pre zberný prostriedok vlákenného súboru rovnajúci sa trom alebo štyrom, takže sa vo veľkej výrobnej linke použijú dve zberné modulové jednotky.

Príklad takejto modulovej jednotky je schematicky znázornený na obr. 2 na zbieranie vláken pochádzajúcich z troch zvlákňovacích jednotiek. Pod zvlákňovacími hlavami 8i (8_t až 83 podľa znázornenia na obrázku) sú uložené dva bubny 10,19, otáčavo poháňané v protichodnom smere a otáčajúce sa jeden k druhému. Tieto bubny 10, 19 sú umiestnené pod krytom 11.

Kryt 11 obsahuje dolnú časť 12, chladenú vhodnými prostriedkami, s vybraniami vo forme kruhových oblúkov na uloženie bubnov. Horná časť 13 môže rovnako pozostávať z fixných chladených dosiek, alebo lepšie otáčavých bočných zarážok, typu nekonečného zvislého pásu, ktorého zadná časť (t. j. vonkajšia časť prijímacej jednotky) je vybavená výhodne čistiacimi prostriedkami. Chladiace prostriedky bránia tomu, aby nedošlo k úplnému zablokovaniu prijímacej jednotky aglomerovanými vláknami a otáčavé bočné zarážky zlepšujú kvalitu plsti tým, že sa vylučuje tvorba malých chumáčikov vláken, ktoré síce nemôžu vyvolať zablokovanie zariadenia, ale môžu trochu škodiť homogenite plsti, lebo keď sa konečne odlepia od steny, môžu tvoriť v plsti oblasti s vyšším obsahom spojiva, ktoré sa prejavujú tmavším odtieňom pôsobiacim dojmom škvŕn.

Tesnosť zbernej jednotky je veľmi dôležitá a výhodne sa dosahuje pomocou polyuretánového pásu.

Bubny 9, 10 sú umiestnené do jamy pod zvlákňovacími hlavami, majúcej výšku vypočítanú tak, aby minimálna výška pádu vlákna bola vyššia ako 2500 mm, s cieľom vylúčiť to, že stredná vypočítaná rýchlosť nárazu vláken na bubon v strede vlákenného prstenca bola väčšia ako 20 m/s. Výhodne nepresahuje táto výška pádu 5000 mm, aby sa vylúčila tvorba veľkých chumáčov vláken škodiacich dobrej kvalite izolačnej rohože.

Bubny 9, 10 majú obvodový povrch perforovaný, prepúšťajúci plyny. Sú napríklad tvorené dvoma kruhovými koncovými tuhými doskami, na ktorých je naskrutkovaný perforovaný plech, pričom priemer priechodov sa volí v závislosti od typu vyrábaných vláken. Sú vybavené centrujúcimi mechanizmami a vodiacimi mechanizmami, napríklad na kladkách, ktorých otáčavé poháňanie sa deje napríklad reťazou alebo výhodne vonkajšími kladkami, ktoré vedú bubon axiálne, pričom tieto kladky sú napríklad vybavené povlakom polyuretánu na zaistenie dobrého trenia medzi bubnom a kladkou.

V bubnoch sú uložené vnútorné nasávacie skrine 14, centrované na otáčavých hriadeľoch bubnov a fixované napríklad na nátrubku klapky určenej na revíziu bubna. Skrine 14 sú vymedzované bočnými stenami osadenými napríklad v smeroch polomerov bubnov s uhlom napríklad 120°, pričom skrine sa môžu otáčať okolo osi bubnov s cieľom meniť dĺžku nasávania a polohu nasávacej oblasti, hlavne keď prijímacie podmienky sa musia meniť za zastavenia strednej zvlákňovacej hlavy, ako je vysvetlené. Tieto nasávacie skrine 14 predstavujú podtlakové komory 50 v zmysle definície predmetu vynálezu, ekvivalentné podtlakovým komorám 6i z obr. 1.

Výhodne sú do týchto bubnov integrované čistiace prvky a prvky na usušenie povrchu bubnov na vylúčenie toho, aby otvory týchto bubnov neboli nadlho utesnené najjemnejšími vláknami. Tieto čistiace a sušiace prvky sú napríklad typu kefy, zbiehavej dýzy alebo fúkača vzduchu na odlepovanie jemných vláken.

Je možné ako príklad uviesť, že dobré výsledky sa dosiahli s čistiacou zostavou tvorenou nylonovou kefou s dlhým vlasom, uloženou vnútri bubna a otáčavo poháňanou týmto bubnom, pričom tieto dve kefy boli eventuálne doplnené na výstupnej strane (z hľadiska smeru otáčania bubna) čistiacimi a sušiacimi dýzami fungujúcimi výhodne

SK 280747 Β6 iba prerušovane, ktoré čistia bubon od filmu spojiva, ktorý sa dlhodobo ukladá.

Tieto nasávacie bubny sú napojené rúrkovým vedením na ventilátor alebo ventilátory schopné vytvárať potrebný podtlak. Ventilátory a rúrkové vedenia nie sú znázornené vo výkresoch.

Na obr. 2 je možné si ďalej všimnúť osi 15,16 bočných zvlákňovacích hláv 8], 83, ktoré zvislo nadväzujú na osi protiľahlých bubnov 10, 9. Os 17 strednej zvlákňovacej hlavy 8₂ splýva s osou stredovej roviny dvojice bubnov. Toto usporiadanie dovoľuje získať čo najväčšiu užitočnú nasávaciu plochu. Za týchto podmienok musí byť teda priemer D bubnov zvolený rovnajúci sa dvojnásobku rozstupu E medzi dvoma zvlákňovacími hlavami alebo presnejšie o niečo menší, ako je táto hodnota, aby sa zachoval voľný priestor napríklad 100 mm medzi dvoma bubnami.

Vlákna zhotovené bočnými zvlákňovacími hlavami modulovej jednotky padajú do zberných oblastí Z_b zatiaľ čo vlákna zhotovené strednou hlavou padajú na jeden alebo druhý bubon v zbernej oblasti Z₂. Táto zberná oblasť Ί_Λ má prakticky dvojnásobnú dĺžku vzhľadom na dĺžku oblasti Z_rJe tak kompenzovaný, a dokonca veľmi značne, odpor priechodu výparov stredného stroja, ktorý vytvárajú vlákna pochádzajúce z bočných zvlákňovacích hláv a už uložené na povrchu bubna, keď tento povrch dosiahne oblasť Z₂.

Zberná modulová jednotka môže pracovať s reguláciami rýchlosti na kompenzovanie straty gramáže, keď je jedna z bočných zvlákňovacích hláv zastavená. Ak ide o zastavenie strednej zvlákňovacej hlavy, je výhodné posunúť oblasti nasávania k bokom, čím sa obmedzí zvyšovanie množstva privádzaného vzduchu, vyvolávané strednou „medzerou,, a hlavne sa vylúči tvorba chumáčov, ktoré sa samy navíjajú okolo seba v blízkosti bubnov. Táto možnosť zvlákňovania predstavuje veľmi značnú výhodu prijímacích modulových jednotiek podľa vynálezu, lebo berie ohľad na náhodné a rizikové javy funkcie zvlákňovacích hláv.

Riešenie podľa vynálezu pomerne paradoxne dovoľuje, aby sa pri jednej zbernej modulovej jednotke dosiahli výrobky s vyššou kvalitou, ako sú výrobky získateľné pri použití dvoch prijímacích bubnov pre dve zvlákňovacie hlavy. To sa môže vysvetliť tým, že vlákenný prstenec vystupujúci zo zvlákňovacej hlavy nie je dokonale homogénny. Analýza rýchlostného profilu plynov skutočne ukazuje, že rýchlosť je maximálna okolo osi otáčania zvlákňovacej hlavy a ubúda na okrajoch vlákenného prstenca. Ak sa použije jedna alebo dve zvlákňovacie hlavy, vyvíja sa na obvode prijímacieho povrchu prúd vzduchu tangenciálny k povrchu z čo najsilnejšieho nasávania na bočné časti najmenej naplnené vláknami. Tento dotyčnicový prúd unáša vlákna, ktoré sa po sebe valia, a vytvára chumáče. Keď sa zvyšuje počet zvlákňovacích hláv pri zachovaní malého rozstupu medzi nimi, získa sa rovnotvarý depresný profil ako rýchlostný profil, čo má za následok lepšiu homogenitu výrobkov.

Obr. 3 a 4 znázorňujú aplikáciu zberných modulových jednotiek podľa vynálezu na výrobné linky obsahujúce šesť zvlákňovacích hláv. Obr. 3 zodpovedá podvojnému prijímaniu vláken v rade vedľa seba, t. j. že šesť zvlákňovacích hláv je napájaných roztaveným sklom cez spoločný hlavný kanál, pričom sa tu zostavujú východiskové polotovary kladením na seba do rovnobežných vrstiev.

Pod šiestimi zvlákňovacími hlavami 20 sú uložené dve zberné modulové jednotky 22, 23 z dvojíc bubnov 21 otáčavo poháňaných v protichodných smeroch, pričom každá zberná modulová jednotka zbiera vlákna vyrobené skupinou troch zvlákňovacích hláv a pričom stredná zvlákňovacia hlava danej skupiny je orientovaná podľa stredovej ro viny vzhľadom na dva bubny prijímacej jednotky. Každá dvojica bubnov je izolovaná od druhých dvojíc bubnov krytom, takže zberné modulové jednotky sú tu teda nezávislé. Každá zberná modulová jednotka tak tvorí jednu základnú modulovú jednotku, reprodukovanú toľkokrát, koľkokrát je to potrebné podľa kapacít výrobnej linky, pričom vzájomné usporiadanie jedných modulových jednotiek proti druhým však musí brať ohľad na prostriedky na napájanie jednotlivých zvlákňovacích hláv roztaveným sklom, t. j. počet napájacích kanálov roztaveným sklom na výstupe z pece a ich usporiadanie v rade, ako je tu znázornené, alebo súbežne, ako je to na obr. 4.

Vlákna zbierané danou dvojicou bubnov tvoria východiskový polotovar 24 alebo 25, ktorý spadá vo zvislej rovine, a je potom zbieraný vodorovným dopravným pásom 26 typu nekonečného perforovaného pásu, uloženého na dne jamy, na ktorom sa ukladajú na sebe v rovnobežných vrstvách 27, 28 východiskové polotovary 24, 25 vystupujúce z rôznych skupín troch zvlákňovacích hláv. Potom vedie neznázomený naklonený dopravník vytvorenú plsť von z prijímacej jamy.

Pri zvislom páde na vodorovný dopravník má východiskový polotovar miernu tendenciu sa naťahovať, a to o to viac, o čo je menšia gramáž. Na vylúčenie toho, aby plsť netvorila slučku, musí byť vodorovný dopravník teda poháňaný rýchlosťou o niečo väčšou, ako je obvodová rýchlosť bubnov. Podľa gramáží je teoretická odchýlka, ktorú je potrebné rešpektovať, v rozmedzí od 0 do 1 %. Pretože je relatívne ťažké pracovať presne s pomerom rýchlosti zodpovedajúcim tomuto teoretickému pomeru, je výhodné vybaviť zariadenie vyťahovacími valčekmi umiestnenými práve nad vodorovným dopravníkom a tu neznázomenými. Tieto vyťahovacie valčeky vyvíjajú najčastejšie ľahký ťah na plsť a sú poháňané presne rovnakou rýchlosťou ako vodorovný dopravník.

Obr. 4 zodpovedá podvojnému zhromažďovaniu vláken s paralelným usporiadaním, pri ktorom sa zostavujú východiskové polotovary ukladaním na seba v navzájom prekrížených vrstvách.

Na obr. 4 sú znázornené tiež dve zberné modulové jednotky 30, 31. Ku každej modulovej jednotke je pridružený mechanizmus s výkyvným pohybom, napájaný dopravným pásom 34, 35, takže východiskový polotovar je postupne vystavovaný dvom zmenám smeru o 90°. Výkyvná prevádzacia a rozprestieracia pásová jednotka 32, 33 je tvorená dvoma nekonečnými pásmi 36, 37, medzi ktorými prechádzajú východiskové polotovary. Výkyvná prevádzacia a rozprestieracia pásová jednotka 32, 33 je pripojená systémom ojnice a kľuky k hnaciemu motoru, ktorý mu udeľuje cyklicky výkyvný pohyb, takže východiskový polotovar je kladený na odoberací pás 38 vo forme prekrížených vrstiev plsti, pričom tento odoberací pás 38 má smer posunu kolmý na počiatočný smer východiskových polotovarov. Nekonečné pásy môžu rovnako hrať úlohu naťahovania plsti, ktorá môže byť pre zhromažďovacie modulové jednotky nevybavene výkyvnými pásovými jednotkami, ktorá môže byť výhodne zastávaná ťažným pásom alebo valčekom 7 viditeľným na obr. I. Vyťahovanie dovoľuje vyhnúť sa hromadeniu plsti v oblasti krytu.

Zariadenie z obr. 4 dovoľuje realizovať výrobky, ktorých gramáž je napríklad väčšia ako 10 kg/m², i keď poskytuje plne uspokojivé výsledky pre najbežnejšie výrobky, ktorých gramáž je napríklad blízko 4000 g/m², čo je pri výrobkoch na báze sklenenej vlny už pokladané za ťažký výrobok.

Výkony prijímacích jednotiek podľa vynálezu boli overené kvantitatívnym spôsobom. Najprv sa použilo šesť zvlákňovacích hláv rozmiestnených s fixným rozstupom 2000 mm pri použití rôznych typov zberných modulových jednotiek a rôzneho počtu modulových jednotiek. Dosiahli sa nasledujúce výsledky:

Pokus Č.	1	2	3	4	5	6
Počet modulových jednotiek	1	6	1	3	1	2
Bubon/pás	pás	bubon	bubon	bubon	bubon	bubon
Počet bubnov	-	12	12	6	6	4
Priemer bubnov mm	-	950	950	1950	1950	2575
Prietok plynných zložiek %	100	98	107	99	107	79
Max. podtlak Pa	13 140	480	550	1260	1410	1520
Výkon	100	22	24	29	33	52

Všetky pokusy boli vykonané na rovnakej výrobnej linke obsahujúcej šesť zvlákňovacích hláv odstredivého typu s výkonom 20 ton roztaveného skla za deň a s konečnou gramážou sklenenej vlny 2500 g/m².

Prvý pokus zhromažďovania vláken na páse, ktoré dovoľuje definovať 100 percentnú referenčnú základňu pre celkový prietok plynných splodín, ktoré sa majú odsávať, a celkový výkon rozptýlený v úrovni zariadenia. Ako príklad možno uviesť, že tento prietok plynných zložiek 100 % zodpovedá prietoku plynných zložiek (vyťahovacieho plynu a zavádzaných plynov) od 360 000 do 450 000 Nm³/hod.

Pokusy 2 a 3 zodpovedajú zberným jednotkám s dvoma bubnami na každú zvlákňovaciu hlavu, pričom tieto zberné jednotky sú alebo nie sú od seba izolované na vytváranie rozdielnych modulov. Maximálny podtlak, ktorému je plsť vystavená, je značne nižší ako je hodnota, pri ktorej boli konštatované prvé škody. Celkový rozptýlený výkon je rovnako nižší, alebo zisk nie je priamo porovnateľný so ziskom zaregistrovaným v úrovni podtlakov, a to z dôvodu väčších strát zaťaženia vyplývajúcich z násobenia prídavných zariadení typu potrubia, čistiacich mechanizmov atď.

Inak sa konštatovalo, že najlepšie výsledky sa dosahujú s extrémnou moduláciou (šesť modulov na šesť zvlákňovacích hláv), čo vyvoláva násobenie počtu krytov, a teda oblastí možného upchatia, ktoré pri nedostatku primeraného čistenia dovoľujú spadávanie prachu alebo nazhromaždených spojených vláken, ktoré potom znižujú kvalitu výrobku. Keď sa zruší táto modulácia (pokus č. 3), získa sa veľmi značné zvýšenie prietoku plynných zložiek, ktoré sa prejavuje malým zvýšením maximálneho podtlaku vyvíjaného na plsť na ich odsávanie. Okrem toho, čo neukazuje uvedená tabuľka, je kvalita vláken nižšia, a to má za následok zníženie izolačnej schopnosti konečného vlákna.

K rovnakým záverom sa dochádza s pokusmi 4 a 5 zodpovedajúcimi dvom zvlákňovacím hlavám pre dva bubny, pričom je však potrebné konštatovať tvorbu chumáčov vláken, ktoré sa zvíjajú po oboch stranách bubnov a majú za následok veľmi malé zníženie konečnej kvality plsti.

Ak sa postupuje oproti tomu v súlade s vynálezom (pokus č. 6), zisťujú sa rovnaké podmienky z hľadiska energetickej bilancie a opäť veľmi malé hodnoty podtlaku, i keď sa použijú iba dve zberné modulové jednotky, a je teda potrebná podstatne nižšia počiatočná investícia.

Konečne je zaujímavé porovnať dve výrobné linky, z ktorých prvá je tradičná výrobná linka s vodorovným pásovým zberným prostriedkom, pásom, ale zodpovedajúca kritériám definície predmetu vynálezu, t. j. pre ktoré sa zberné oblasti zväčšujú v smere zväčšovania gramáže, pričom tento rast sa dosahuje postupným zväčšovaním vzájomných odstupov medzi zvlákňovacími hlavami a táto linka obsahuje dve prijímacie modulové jednotky, tvorené zbiehavými zbernými a dopravnými pásmi (pokus 7 a 9), pričom druhá linka je podľa schémy z obr. 3 (pokus 8 a 10).

Pokus č.	7	8	9	10
Priemer D bubnov (mm)		2575		2575
Maximálny rozstup medzi dvoma hlavami	1500	1300	1500	1300
Nasávacia dĺžka (mm) L	2600	2653	2650	2653
Prietok plynných zložiek %	100	79	100	78
Rýchlosť m/s	3,29	2,36	3,29	2,35
Maximálny podtlak Pa	4890	1520	8140	2470
Celkový výkon %	100	52	100	45

L znamená dĺžku zberných pásem zodpovedajúcu najväčším gramážam. Pokusy 7 a 8 sa týkali výroby plsti s gramážou rovnou 2500 g/m², pokusy 9 a 10 gramáže 4000 g/m² vždy s 2 x 3 odstredivkami, ktorými sa nechalo prechádzať 201 roztaveného skla za deň.

V oboch prípadoch sa bez problémov získavajú hutné výrobky bez použitia preťahovacieho prostriedku. Porovnanie rýchlosti prechodu plynov cez plsť a podtlakov alebo hladiny oblastí najväčších gramáží však ukazujú bez akýchkoľvek pochybností nadradenosť výhodného riešenia podľa vynálezu.

Možnosť pracovať s premenlivými rozstupmi zvlákňovacích hláv môže byť rovnako rozšírená na prípad zberných jednotiek podľa vynálezu, zodpovedajúcich rozdielnym výškam pádu v závislosti od zvlákňovacích hláv, napríklad v schéme prijímacej jednotky podľa obr. 1. Najuspokojivejšie výsledky sa však dosahovali s n zbernými modulovými jednotkami pre 3n zvlákňovacích hláv.

Posledný výhodný znak vynálezu spočíva v tom, žc vedie k tvorbe relatívne chladných plstí, a to preto, že východiskové polotovary sú chladené na voľnom vzduchu pred tým, ako sú zbierané vodorovným dopravníkom a hlavne pretože odsávanie je práve tak účinné v oblasti veľkých gramáží ako malých gramáží, čo vedie k vylúčeniu zhromažďovania horúcich plynov. Výrobky získané podľa vynálezu majú v typickom prípade vstupnú teplotu do pece menšiu ako pri výrobkoch podľa známeho stavu techniky o 20 až 50 °C, pričom pri najväčších výrobkoch sa pozorujú najväčšie odchýlky. Z toho vyplýva menšia predpolymerizácia spojiva, ktorá vedie k výrazne zlepšenej mechanickej pevnosti.

Okrem toho prináša nižšia teplota, spojená s vyššou počiatočnou hrúbkou vláken, ktoré nie sú tlačené odsávaním v prijímacej jednotke, väčšiu stabilitu výroby, hlavne väčšiu stálosť hrúbky výrobkov, čo dovoľuje zmenšiť nefunkčné nadmerné hrúbky určené iba na to, aby zaručili pre odberateľa danú uvedenú hrúbku.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zariadenie na zhromažďovanie minerálnych vláken do vláknitej rohože, obsahujúce jednak zvlákňovacie hlavy (1, 2, 3; 8i), usporiadané v najmenej jednej skupine zvlákňovacích hláv (1, 2, 3; 8i), uložených v rade za sebou v smere postupu vlákenného súboru, do ktorého sa zo zvlákňovacích hláv (1, 2, 3; 8i) vlákna ukladajú, pričom sa z každej zvlákňovacej hlavy (1, 2, 3; 8i) vlákna ukladajú do zodpovedajúcej zbernej oblasti (Zi) na zbernom prostriedku vlákenného súboru, na ktorom jednotlivé zberné oblasti k sebe priliehajú, a pričom na opačnej strane zberného prostriedku, odvrátenej od zvlákňovacích hláv (1, 2, 3; 8i) je umiestnená najmenej jedna podtlaková komora (6, 6i; 50) na oddeľovanie plynných prúdov od vláken, uklada ných do vlákenného súboru na zbernom prostriedku, vyznačujúce sa tým, žcsa dĺžka zberných oblastí (Zi) v smere postupu zberného prostriedku so zhromažďovaným vlákenným súborom zväčšuje a zberné oblasti (Zi), zodpovedajúce zvlákňovacím hlavám (1, 2, 3; 8i), majú konvexné zakrivený tvar.
2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že v smere postupu povrchu zberného prostriedku sa súčasne zväčšuje dĺžka dopadovej dráhy vláken medzi zvlákňovacími hlavami (1, 2, 3; 8i) a miestom ich prvého dotyku s povrchom zberného prostriedku v zodpovedajúcej zbernej oblasti (Zi).
3. Zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že zberný prostriedok je tvorený najmenej jedným zberným a dopravným pásom (4) na zhromažďovanie vláken, pod ktorým je umiestnená najmenej jedna podtlaková komora (6, 6i) na strane odvrátenej od zvlákňovacích hláv (1, 2, 3), pričom zberný a dopravný pás (4) má konvexné zakrivený tvar, odďaľujúci sa v smere postupu od roviny zvlákňovacích hláv (1,2, 3), so súčasným zväčšovaním dĺžky zberných oblastí (Zi).
4. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že ku každej zvlákňovacej hlave (1, 2, 3) je priradená samostatná podtlaková komora (6i), zodpovedajúca príslušnej zbernej oblasti (Zi).
5. Zariadenie podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúce sa tým, že každá podtlaková komora (6i) je vybavená regulačným prostriedkom podtlaku.
6. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 1 až

5, vyznačujúce sa tým, že zvlákňovacie hlavy (1, 2, 3; 8i) sú umiestnené v smere postupu zberného a dopravného pásu (4) so zväčšujúcimi sa vzájomnými odstupmi (E).
7. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 1 až

6, vyznačujúce sa tým, že výstup každého zberného a dopravného pásu (4), ktoré sú v počte najmenej dva, ústi na spoločný odoberací pás na vrstvenie viacerých vlákenných súborov do rohože.
8. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že zberných a dopravných pásov (4) je najmenej šesť.
9. Zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že zberný prostriedok pozostáva z dvojice perforovaných bubnov (9, 10), protismerne otáčavých smerom do priechodnej štrbiny medzi nimi, ktorých vnútro je napojené na zdroj podtlaku, nad ktorým je umiestnená skupina zvlákňovacích hláv (8i), usporiadaná súmerne vzhľadom na os priechodnej štrbiny medzi bubnami (9, 10), pričom pod priechodnou štrbinou medzi bubnami (9, 10) je uložený odvádzací dopravný pás (26) vlákenného súboru.
10. Zariadenie podľa nároku 9, vyznačujúce sa tým, že každý bubon (9, 10) je pripojený k zdroju podtlaku cez regulačný prostriedok podtlaku.
11. Zariadenie podľa nároku 9 alebo 10, vyznačujúce sa tým, že prvá krajná zvlákňovacia hlava (8_b 8₃) na prívodnej strane je umiestnená nad zvislo orientovaným priemerom bubna (9, 10) a ďalšia zvlákňovacia hlava alebo hlavy (8i) ležia nad kvadrantom povrchu bubna (9, 10) medzi zvislým priemerom a priechodnou štrbinou.
12. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 9 až

11, vyznačujúce sa tým, že nad štrbinou medzi bubnami je uložená zvlákňovacia hlava (8₂), spoločná pre oba bubny (9, 10).
13. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 9 až

12, vyznačujúce sa tým, že perforované bubny (9, 10) s ním zodpovedajúcimi zvlákňovacími hlavami (8i) sú usporiadané ako modulové zberné jednotky (22, 23) v počte najmenej dvoch, pozostávajúce každá z dvojice perforovaných bubnov (9, 10) a zodpovedajúcej súpravy zvlákňovacích hláv (8i), usporiadané nad spoločným dopravným pásom (26).
14. Zariadenie podľa nároku 13, vyznačujúce sa tým, že modulové zberné jednotky (22, 23) sú usporiadané v rade za sebou v smere spoločného dopravného pásu (26).
15. Zariadenie podľa nároku 14, vyznačujúce sa tým, že modulových zberných jednotiek je najmenej šesť.
16. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 9 až 12, vyznačujúce sa tým, že dvojice perforovaných bubnov (9, 10) sú usporiadané modulovo v skupine najmenej dvoch zberných modulových jednotiek (30, 31), pozostávajúce každá z dvojice perforovaných bubnov (9, 10) a zodpovedajúcej súpravy zvlákňovacích hláv (8i) a majúcich každá vlastný dopravný pás (34, 35), a prevádzaciu a rozprestierajúcu pásovú jednotku (32, 33), ktorá má svoj výstup uložený nad spoločným dopravným odoberacím pásom (38) na odvádzanie súvrstvia s vrstvami vláken so vzájomne prekrižovanou orientáciou, pričom prevádzacie a rozprestieracie pásové jednotky (32, 33) každej zbernej modulovej jednotky (30, 31) sú cyklicky natáčavé v uhle od +45° a -45° vzhľadom na zvislú polohu so vzájomnou synchronizáciou na prekrižovanie ukladaných vrstiev vláken, pričom oblasti krytia povrchu dopravného pásu po sebe nasledujúcimi prevádzacími a rozprestieracími pásovými jednotkami (33) k sebe priliehajú v smere posunu spoločného dopravného odoberacieho pásu (38).
17. Zariadenie podľa nároku 16, vyznačujúce sa tým, že zberné modulové jednotky (30, 31) sú usporiadané paralelne vedľa seba v smere spoločného dopravného odoberacieho pásu (38), proti ktorému sú vlastné dopravné pásy (34, 35) zberných modulových jednotiek (30, 31) orientované kolmo.
18. Zariadenie podľa nárokov 16 alebo 17, vyznačujúce sa tým, že zberných modulových jednotiek je najmenej šesť, usporiadaných svojimi prevádzacími a rozprestieracími pásovými jednotkami (32, 33) za sebou v smere postupu spoločného dopravného odoberacieho pásu (38).
19. Zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov 9 až 18, vyznačujúce sa tým, že bubny sú poháňané každý dvojicou hnacích valčekov.