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La présente invention est relative à une méthode et un appa- reil pour unir entre elles. par application de matières liantes, finement divisées. des fibres telles que celles qui sont formées à l'aide d'une sub- stance minérale, en particulier une substance vitreuse fondue, sur un pla- teau centrifuge tournant. à partir duquel les dites fibres sont libérées et, lorsqu'on le désire. coupées et enlevées à l'aide d'un jet d'agent gazeux sous pression, convenablement dirigé contre les fibres évacuées. Le princi- pal objet de l'invention est de prévoir des moyens perfectionnés grâce aux- quels une matière liante appropriée quelconque peut être plus également dis- tribuée sur les surfaces de fibres individuelles qu'il n'est possible de le faire par application de méthodes connues antérieures.
Un autre objet de l'invention est de prévoir des moyens pour entraîner les fibres à partir du plateau tournant sous forme d'une feuille ou nappe poreuse et uniforme. ayant des faces bien définies et des fibres bien unies entre elles.
Un autre objet encore de l'invention est de prévoir des moyens pour accélérer l'union des fibres et par suite la fabrication d'unités ou corps auto-portants. par exemple des blocs ou matelas isolants, des revête- ments ou garnitures de conduits. dits coquilles. et d'autres objets ou arti- cles qui peuvent, à volonté, être plus ou moins comprimés.
Suivant les propriétés des fibres à utiliser, et les produits finaux désirés. l'invention envisage l'emploi d'une pluralité de types dif- férents de matières liantes. sous différentes formes.. par exemple en forme de poudre,, ou sous forme de solution ou dispersion.
Dans l'opération de réunion de l'invention, la chaleur de la phase de fabrication des fibres elle-même est utilisée de manière à fondre un liant en forme de poudre, à évaporer le solvant ou l'agent de dispersion de solutions ou de dispersions du liant, et à condenser plus ou moins au degré final de condensation dési- ré les mélanges capables de former par condensation des plastiques synthé- tiques. de manière qu'après toute conformation éventuelle des fibres déjà unies en unités ou corps auto-portants. un traitement thermique subséquent de courte durée seulement soit. s'il le fait. nécessaire.
lorsque la chaleur de la phase de fabrication des fibres est utilisée dans le dit traitement thermique subséquente
En utilisant des plastiques synthétiques comme matière liante, l'invention procure de plus des produits finaux d'élasticité très élevéeo Ceci s'est démontré être le cas en particulier lorsque de la laine de verre est employée comme matière fibreuseo Bien que l'invention ne doive pas être considérée comme limitée à l'emploi de la seule laine de verre, elle sera décrite ci-après principalement en référence à la laine de verre, la matière liante utilisée comprenant une mixture adhésive à base de plastiques synthétiques convenant pour le type de verre employéo
La méthode de l'invention, qui comprend la formation de fibres à partir de substances minérales fondues,
par exemple du verre fondu, sur un plateau tournant, la libération et l'éloignement des dites fibres du dit plateau tournant par soufflage d'un agent gazeux à ou au voisinage de la périphérie du plateau, et l'union entre elles des dites fibres à l'aide d'un liant sous forme finement divisée,, véhiculé par un courant d'un agent liquide et.ou gazeux, est caractérisée principalement en ce que le courant véhiculant le liant est dirigé contre les fibres formées sur le dit plateau, en même temps et,, tout au moins en substance, dans la même direction que le jet de gaz utilisé pour libérer et éloigner les fibres du plateau.
Pour produire le jeta de l'air sous pression peut avantageusement être utilisé, mais l'invention envisage aussi l'emploi d'une aspiration pour recevoir, et même. le cas échéant, pour également entraîner les fibres ou laine de verre éloignées du plateau par l'air sous pression.
Avantageusement,,, le liant peut être amené à la laine ou fibres à l'aide d'un jet d'air sous pression servant égalenent à détacher et éloi-
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gner la laine ou fibres du plateau. Le ou les ajutages à travers lesquels le au les jets sont éjectes, seront orientés de manière à procurer un jet pratiquement tangent au plateau tournant et propre à balayer l'espace audelà du plateaun près de. ou à une distance réglable de la périphérie de celui-ci. Egalement, la distance tangentielle entre la périphérie du plateau et l'ajutage sera avantageusement rendue ajustable suivant le niveau en hauteur de l'ajutage.
Si. pendant le fonctionnement, on fait exécuter à l'ajutage un mouvement de basculement alternatif continu, réglable quant à sa vitesse, et limité à un certain intervalle ajustable. de sorte que l'axe de rotation du plateau serve d'axe d'oscillation virtuel ou réel, la laine se rassem- blera sous forme d'une nappe ou matelas de distribution uniforme avec des bords très bien définis sur un transporteur mobile, de préférence un transporteur en treillis, disposé du côté opposé du plateau dans une boite d'aspiration destinée à recevoir le courant de fibres.
La largeur du matelas ou nappe peut être modifiée en réglant le mouvement d'oscillation, tandis que l'épaisseur du matelas ou nappe peut être modifiée en réglant la vitesse du transporteuro
La chaleur provenant de la phase de fabrication des fibres elle-même. sert à évaporer le liquide du liant, et un choix correct de la quantité de liquide sert à prévenir le "brûlage" des plastiques synthétiques. dont le degré de condensation pourra être modifié dans des limites étendues en réglant l'influence ou l'action de la chaleur.
Il doit être entendu que la boîte d'aspiration et le transporteur peuvent également être construits de manière qu'au lieu d'un matelas ou nappée on puisse obtenir par exemple une mèche ou cordon, de dimensions et de forme de section désirées, et même un produit du genre tube. Par la disposition de deux rouleaux tournants, placés à l'extrémité libre du transporteur. le matelas ou nappe peut être amené à s'enrouler sous forme de cylindre ou en hélice autour d'un noyau de forme tubulaire disposé dans l'espace vide entre les deux rouleaux opposés de manière à constituer un corps ou unité semblable à un tube. d'épaisseur de paroi désirée et de densité voulue obtenue le cas échéant par compression, le dit corps ou unité pouvant être utilisé, par exemple.
à l'isolement ou calorifugeage de tuyaux après avoir été sectionné longitudinalement.
Le transporteur peut également être agencé pour exercer une. pression désirée sur le matelas ou nappe et, si le découpage en feuilles du matelas ou nappe n'est pas envisagé, le transporteur, ou bien des rou- leaux spéciaux employés dans ce but, peuvent être pourvus de surfaces d'application de pression semi-circulaires et coopérantes pour réaliser des corps ou unités interconnectés de forme correspondante. qui, lorsqu'ils sont séparés l'un de l'autre, forme des coquilles d'isolement ou calorifugeage de diamètre vouluo D'une manière déjà connue, les fibres unies entre elles peuvent également être formées en mèche ou cordon, pour être filées ou tordues.
Il doit être entendu qu'en exécutant la méthode de l'invention, on peut utiliser un jet dirigé d'une manière déjà connue, en direction plon- geante, vers la périphérie du plateau, en combinaison avec un jet véhiculant un liant, avantageusement éjecté immédiatement en dessous du disque et ayant pratiquement la même direction d'écoulement, ou bien une direction d'écou- lement orientée légèrement en oblique vers le bas contre les fibres qui tom- bento
Le traitement de stabilisation subséquent qui pourrait être né- cessaire. qui sera d'évidence en tous cas de courte durée, peut être exécuté soit dans un four séparé, soit dans un four associé au transporteur ou aux moyens conformateurs...
et l'excédent de chaleur de la phase de production des fibres peut y être utiliséo
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On comprendra.. par la description donnée ci-dessus, que l'appa- reil pour la mise en oeuvre de la méthode de l'invention comprend des moyens et éléments de machine connus dans une combinaison particulière clairement définie dont par suite une plus ample illustration n'apparaît pas nécessai- reo A ce stade de la description cet appareil peut encore être défini comme comprenant une unité déjà connue pour fabriquer des fibres de verre et des fibres analogues à partir d'une matière fondue..
au moyen d'un plateau cen- trifuge tournant,,, des moyens comportant un ajutage pour engendrer un jet de fluide, de préférence un jet d'air sous pression,, dirigé par delà la péri- phérie du plateau et propre à libérer les fibres du plateau et les en éloi- gner, les dits moyens à ajutage étant également propres à produire un cou- rant de matière liante finement divisée atteignant les dites fibres en même temps que,, et pratiquement dans la même direction que le dit jet, des moyens d'aspiration pour recevoir le courant de fibres enduites de liant venant du plateau, des moyens pour entraîner plus avant et le cas échéant traiter les fibres reçues,
et des moyens pour régler de manière ajustable le ou les ajutages de sortie pour le dit jet et le dit courant en ce qui concerne tant la distance radiale à partir de la périphérie du plateau que le niveau en hauteur, comme également l'angle d'inclinaison par rapport à son plan tangentiel. le ou les dits ajutages étant en outre agencés de manière à exécuter un mouvement alternatif continue ou d'oscillation dans un intervalle ajustable et avec l'axe de rotation du plateau comme axe d'oscillation virtuel ou réelo
REVENDICATIONS.
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1. Dans la fabrication d'unités ou corps auto-portants à partir d'une matière minérale fondue, par exemple du verre fondu, par formation des fibres à l'aide de la dite matière fondue sur un plateau tournant, détachement et éloignement des dites fibres du dit plateau par un jet d'un agent gazeux prévu à ou près de la périphérie du plateau., et union des dites fibres entre elles à l'aide d'une matière liante sous forme finement divisée. véhiculée dans un courant d'un agent liquide et,ou gazeux,, la méthode consistant à diriger le courant véhiculant le liant sur,ou l'amener en contact avec les fibres formées sur le plateau en même temps et. au moins en substance,,, dans la même direction que le jet gazeux utilisé pour détacher et éloigner les dites fibres du dit plateau.
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The present invention relates to a method and an apparatus for joining together. by application of finely divided binding materials. fibers such as those formed with the aid of an inorganic substance, in particular a molten glassy substance, on a spinning centrifugal plate. from which said fibers are released and, when desired. cut and removed with a jet of pressurized gaseous agent, suitably directed against the evacuated fibers. The main object of the invention is to provide improved means whereby any suitable binder material can be more evenly distributed over the individual fiber surfaces than is possible by application of prior known methods.
Another object of the invention is to provide means for driving the fibers from the turntable in the form of a porous and uniform sheet or web. having well-defined faces and well-united fibers.
Yet another object of the invention is to provide means for accelerating the union of the fibers and consequently the manufacture of self-supporting units or bodies. for example insulating blocks or blankets, linings or linings of conduits. so-called shells. and other objects or articles which can be more or less compressed at will.
Depending on the properties of the fibers to be used, and the end products desired. the invention contemplates the use of a plurality of different types of binding materials. in various forms, for example in powder form, or in the form of a solution or dispersion.
In the joining operation of the invention, the heat of the fiber manufacturing phase itself is used so as to melt a binder in powder form, to evaporate the solvent or the dispersing agent from solutions or dispersions of the binder, and to condense more or less to the final degree of condensation desired the mixtures capable of forming synthetic plastics by condensation. so that after any possible conformation of the fibers already united in self-supporting units or bodies. a subsequent heat treatment of short duration only either. if he does. necessary.
when the heat from the fiber manufacturing phase is used in said subsequent heat treatment
By using synthetic plastics as the binder material, the invention further provides end products of very high elasticity. This has been shown to be the case in particular when glass wool is used as the fibrous material. Although the invention does not should not be considered as limited to the use of only glass wool, it will be described below mainly with reference to glass wool, the binding material used comprising an adhesive mixture based on synthetic plastics suitable for the type of employee glass
The method of the invention, which comprises the formation of fibers from molten mineral substances,
for example molten glass, on a turntable, the release and removal of said fibers from said turntable by blowing a gaseous agent at or in the vicinity of the periphery of the plate, and the union between them of said fibers using a binder in finely divided form, carried by a stream of a liquid and.or gaseous agent, is characterized mainly in that the stream conveying the binder is directed against the fibers formed on said plate, at the same time and, at least in substance, in the same direction as the gas jet used to release and remove the fibers from the plate.
To produce the jet pressurized air can advantageously be used, but the invention also contemplates the use of a suction to receive, and even. where appropriate, also to entrain the fibers or glass wool removed from the plate by the pressurized air.
Advantageously ,,, the binder can be brought to the wool or fibers using a pressurized air jet also serving to detach and remove
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gner the wool or fibers of the tray. The nozzle (s) through which the jets are ejected will be oriented so as to provide a jet substantially tangent to the turntable and suitable for sweeping the space beyond the plate near. or at an adjustable distance from the periphery thereof. Also, the tangential distance between the periphery of the plate and the nozzle will advantageously be made adjustable according to the height level of the nozzle.
If during operation, the nozzle is made to perform a continuous reciprocating tilting movement, adjustable in speed, and limited to a certain adjustable interval. so that the axis of rotation of the platen serves as a virtual or real axis of oscillation, the wool will gather as a uniformly distributed web or mat with very well defined edges on a moving conveyor, preferably a mesh conveyor, disposed on the opposite side of the tray in a suction box intended to receive the stream of fibers.
The width of the mattress or web can be changed by adjusting the oscillation movement, while the thickness of the mattress or web can be changed by adjusting the speed of the conveyor.
The heat from the fiber manufacturing phase itself. serves to evaporate the liquid from the binder, and the correct choice of the amount of liquid serves to prevent "burning" of synthetic plastics. whose degree of condensation can be varied within wide limits by regulating the influence or action of heat.
It should be understood that the suction box and the conveyor can also be constructed in such a way that instead of a mattress or sheet one can obtain for example a wick or cord, of desired dimensions and shape of section, and even a tube type product. By the arrangement of two rotating rollers, placed at the free end of the conveyor. the mattress or web may be made to wind in the form of a cylinder or in a helix around a tubular-shaped core disposed in the empty space between the two opposing rollers so as to constitute a body or unit similar to a tube. of desired wall thickness and desired density optionally obtained by compression, said body or unit being usable, for example.
the insulation or heat insulation of pipes after having been cut longitudinally.
The carrier can also be arranged to exercise a. desired pressure on the mattress or web and, if cutting into sheets of the mattress or web is not contemplated, the conveyor, or special rollers employed for this purpose, may be provided with semi-pressure application surfaces. -circular and cooperating to achieve interconnected bodies or units of corresponding shape. which, when separated from one another, forms insulating or heat-insulating shells of the desired diameter o In a manner already known, the fibers united together can also be formed into a wick or cord, in order to be spun or twisted.
It should be understood that by carrying out the method of the invention, it is possible to use a jet directed in an already known manner, in a plunging direction, towards the periphery of the plate, in combination with a jet conveying a binder, advantageously. ejected immediately below the disc and having substantially the same direction of flow, or else a direction of flow oriented slightly obliquely downwards against the fibers which fall
Any subsequent stabilization treatment that may be needed. which will obviously be of short duration in any case, can be carried out either in a separate oven or in an oven associated with the conveyor or the conforming means ...
and the excess heat from the fiber production phase can be used there.
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It will be understood from the description given above that the apparatus for carrying out the method of the invention comprises known means and machine elements in a specific clearly defined combination, of which, consequently, a more extensive one. illustration does not appear necessary. At this stage of the description this apparatus can still be defined as comprising a unit already known for manufacturing glass fibers and similar fibers from a melt.
by means of a rotating centrifugal plate ,,, means comprising a nozzle for generating a jet of fluid, preferably a jet of pressurized air ,, directed beyond the periphery of the plate and suitable for releasing the fibers from the tray and away therefrom, said nozzle means also being adapted to produce a stream of finely divided binder material reaching said fibers at the same time as, and in substantially the same direction as said jet, suction means for receiving the stream of fibers coated with binder coming from the plate, means for further driving and if necessary treating the fibers received,
and means for adjustably adjusting the outlet nozzle (s) for said jet and said stream as regards both the radial distance from the periphery of the tray and the level in height, as also the angle of inclination with respect to its tangential plane. the said nozzle (s) being further arranged so as to perform a continuous reciprocating or oscillating movement in an adjustable interval and with the axis of rotation of the plate as the virtual or real axis of oscillation
CLAIMS.
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1. In the manufacture of self-supporting units or bodies from a molten mineral material, for example molten glass, by forming the fibers with the aid of said molten material on a rotating plate, detachment and removal of the said fibers of said plate by a jet of a gaseous agent provided at or near the periphery of the plate., and union of said fibers together using a binding material in finely divided form. conveyed in a stream of a liquid and, or gaseous, agent, the method of directing the stream carrying the binder onto, or bringing it into contact with the fibers formed on the tray at the same time and. at least in substance ,,, in the same direction as the gas jet used to detach and remove said fibers from said plate.