Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischem Material Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung von Fasern aus thermoplastischem Material, z. B. aus geschmolzenen Mineralien oder Glas; so wie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver fahrens.
Die Erfindung basierst insbesondere auf dem be kannten Schleuderverfahren zur Herstellung von Fa sern aus thermoplastischem Material, z. B. einer Schmelze aus Mineralien zur Herstellung von so gmannter Mineralwolle oder Glaswolle, gemäss wel chem ein kontinuierlich zugeführter Schmelzstrahl des thermoplastischen Materials sich entlang der Innenseite eines sich drehenden, konischen Trich ters durch die Umdrehung des Trichters bewegt,
so dass die Materialschicht zu einer am weiten Ende des Trichters gelegenen Schleuderkante gelangt und von dieser in Form von Fasern durch die Schleuder kraft abgeschleudert wird.
Die Herstellung von sogenannter Mineralwolle wird zur Zeit im wesentlichen nach zweibekannten Grundprinzipien vorgenommen; das eine wird Blas- methode und das andere Schleudermethode genannt.
Bei der Herstellung von Mineralwolle nach der Blasmethode wird das geschmolzene Material einem Gasstrom von lehr hoher Geschwindigkeit ausgesetzt und hierbei teilweise zu Fasern und teilweise zu kleinen Partikeln zerteilt. Diese Partikel haben anfangs eine wesentlich geringere Geschwindigkeit als: der Gasstrom, so dass die ursprünglich runden Partikel infolge der Reibung gegen den Gasstrom zu Fasern ausgezogen werden.
Dabei wird der Geschwindig- keitsunterschiedi zwischen dem Gasstrom und den Partikeln immer geringer, so dass die Fasern schliess lich. die gleiche Geschwindigkeit und Richtung wie der Gasstrom besitzen..
Bei dieser Methode, die in verschiedenen Ausführungsformen angewandt worden ist, ist die Geschwindigkeit des Gasstroms für diie Faserbildung von entscheidender Bedeutung. In der Praxis wendet man sehr hohe Gasstromgeschwindig- keiten an.
Die Methode ist jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Unter anderem ist es, schwierig, mittels des Gasstroms eine befriedigende Zerteilung des geschmolzenen Materials zu erhalten. Weiterhin werden auch unzureichend zerteilte Partikel vom Gas strom aufgefangen; und. diese finden:
sich in Form von erstarrten Kugeln, sogenannten Perlen, vermischt mit der -fertigen Wolle wieder. Bei der sogenannte-n Schleudermethode, auf die sich das erfindungsgemässe Verfahren bezieht, wird dem geschmolzenen Material mittels einer Zentrifuge oder dergleichen eine sehr hohe Geschwindigkeit im Verhältnis zur umgebenden Luft erteilt. Wenn das Material die Zentrifuge ver lässt,
wird es infolge der einwirkenden Zentrifugal- kräfte in der Regel gleichförmig teilweise zu Fasern und teilweisse zu kleinen Partikeln zerteilst, die infolge der Reibung gegen. die Luft in Fasern überführt werden. Um mit dieser Methode ein gutes Ergebnis zu erhalten, soll dem geschmolzenen Material eine Geschwindigkeit von 60-100 m pro Sekunde erteilt werden, was Schwierigkeiten mit sich bringen kann.
Bei einem bekannten Verfahren ist ,der drehbare Trichter senkrecht angeordnet und mit dem schmalen Ende in die Schmelze versenkt, während sich gleich zeitig der Trichter nach einer geeigneten Kurve un unterbrochen nach oben und aussen erweitert. Die Schmelze wird durch die Schleuderkraft verteilt und in Umdrehung versetzt, während gleichzeitig die verteilte und umlaufendie Schicht in Achsenrichtung wandert,
bis sie die Kante des umlaufenden Trich ters erreicht hat und zu Fasern, hauptsächlich in der Horizontalebene, ausgezogen wird.
Besonders mit Rücksicht auf die Übernahme des so gebildeten Fasermaterials ist jedoch diese Vor- richturig mit Nachteilen behaftet, da dia gebildeten Fasern, bevor sie einer geeigneten Aufnahmevorrich- tung zugeführt werden, erst zumindest teilweise um Teile der Schleuderanlage strömen müssen, was zu örtlichen Anhäufungen., einer ungleichmässigen Filz bildung und einem in-homogenen Erzeugnis führt.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, das bekannte Verfahren zur Herstellung von Fasern durch Schleu dern mittels einer trichterförmigen Fläche zu ver bessern.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstel lung von Fasern aus thermoplastischem Material, wo bei ein ununterbrochen zugeführter Schmelzstrahl des thermoplastischen Materials sich entlang der Innenseite eines umlaufenden, konischen Trichters infolge der Drehbewegung dies,s Trichters bewegt, so dass dieses Material zu einer am weiten Ende des konischen Trichters gelegenen Schleuderkante gelangt, ist dadurch g.kennzeichnet, dass der Trich ter in Form eines Keg,lstumpfes um seine annähernd horizontale oder nach der Schleuderkante des Trich ters abwärts geneigte Achse gedreht wird,
wobei seine Umlaufgeschwindigkeit derart :gesteuert wird, dass das thermoplastische Material von der Schleuderkante tangential abgeschleudert und infolge seiner Ge schwindigkeit in freier Flucht in Fasern überführt wird, wobei ein gesteuerter, zur genannten Achse wenigstens annähernd koaxialer, ringförmiger Gas strom die fertigen, völlig erstarrten Fasern von der Schleuderkante in einer zur Drehachse des Trichters annähernd parallelen Richtung wegführt.
Durch diese Verfahren wird es möglich., dass die Fasern ummittelbar nach ihrer Bildung mittels des gesteuerten Gasstroms die gewünschte Bewe- b ngsrichtung erhalten, um in dieser Weise von der Schleudervorrichtung wegzukommen, und dass ein, re- g@ibarer und gleichmässiger Faserstrom erzielt wird, der sich kontinuierlich auf eine geeignete Aufnahme vorrichtung, z. B. ein Drahtsieb oder eine andere Transportvorrichtung, absetzen kann.
Der Druckgas strom hat mit der Faserbildung nichts zu tun, son- drn wird nur als Transportmittel für die gebildeten Fasern angewandt, weshalb er sich nicht mit grosser Geschwindigkeit zu bewegen braucht.
Dadurch, dass der Gasstrom im wesentlichen horizontal gerichtet ist, erhält man den Vorteil, :dass nicht völlig zerteilte Partikel in einer Ebene herausgeworfen werden, die im wesentlichen senkrecht zur Richtung :des Gasstroms verläuft. Da die Geschwindigkeit des Gasstroms ver hältnismässig gering sein kann, kann die Gefahr, dass sogenannte Perlen mit den Fasern mitgerissen werden, vermieden werden. Zur Erzeugung des Druckgas- stroms kann ein einfaches Gebläse angewandt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens näher beschrieben.
Fig. 1 ist eine Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung von der Seite, teilweise im Schnitt, und Fig. 2 ist ein Querschnitt gemäss der Linie II-II in Fig. 1 und zeigt eine Vorrichtung zur Kühlung eines Teiles des Rotors.
Fig. 3 zeigt eine Abänderung der Vorrichtung nach Fig. 1.
Fig. 4 und 5 zeigen eine abg; änderte Ausführungs form des konischen Teiles des Rotors zur Ermög lichung einer wirksamen Luft- oder Flüssigkeitsküh lung, dieses Teiles.
10 bezeichnet ein Zu.führrohr für das geschmolzene Material 11. Unterhalb dieses Rohres und in der Bewegungsbahn des Schmelzstrahles 11 befindet sich eine geneigte Rinne, in deren oberes Ende 12 der Schmelzstrahl eintritt. Die Schmelze wird darauf in folge der Neigung zur Horizontalebene in der Rinne 12, 13 durch die Schleudervorrichtung geleitet. Wenn die Schmelze am entgegengesetzten Ende 13 der Rinne angelangt ist, geht sie in einen neuen Strahl 14 über, der auf die Innenseite des konischen, trich terförmigen Rotors 15 auftrifft.
Dieser Rotar läuft mit einer verhältnismässig hohen Drehzahl um und bringt somit die Schmelze dazu, sich an die Innen fläche glatt anzulegen. Infolge der Schleuderkraft wird die Schmelze schräg nach aussen ge.presst und bei der Umdrehung des Rotors mitgenommen, und wenn die Schmelze die Kante 16 des Rotors erreicht hat, ist sie zu einer homogenen, umlaufenden Schicht gut ausgeglichen, die infolge der einwirkenden Schleu derkräfte entlang der Kante 16 verteilt und von der Kante 16 tangential abgeschleudert und zu Fasern ausgezogen wird.
Die Fasern bilden sich so mit in einer Ebene im Bereich zwischen der Kante 16 und einem koaxialen, ringförmigen Gasstrom, der die fertigen Fasern wegführt.
Die so gebildeten Fasern werden in diese Ebene herausgeschleudert, die im wesentlichen senkrecht zur Drehachse des Rotors verläuft. Mit 17 ist eine Vorrichtung in Form eines Kranzes für die Zufuhr von Druckluft oder eines anderen Druckgases be zeichnet, die es ermöglicht, einen regelbaren: und steuerbaren Faserstrom in der gewünschten Richtung zu erhalten. Der konische Teil 15 des Rotors geht in einen. zylindrischen Teil 25, 21 über, der in einer geeigneten Lagervorrichtung 18 gelagert ist. Der End- teil des zylindrischen Teiles 25 des Rotors ist mit 21 bezeichnet. Der Rotor wird von geeigneten Glie dern, z.
B. einem Elektromotor, über eine Riemen scheibe 19 angetrieben. Mit 20 ist ein Teil der Grund platte bezeichnet, auf der die Vorrichtung ruht. Die schon genannte Rinne 12-l3 in Fig. 1 und 2 ruht gemäss der dargestellten Ausführungsform in einem Halter 22, der zweckmässig axial beweglich ist, um eine Einstellung des Schmelzstrahles 14 im Verhältnis zum Rotor 15 zu ermöglichen.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform zur wirksamen Kühlung der Lager des Rotors, die sonst natürlich infolge der Wärmestrahlung von der Rinne 13 und dem Halter 22 einer starken Erhitzung ausgeesetzt wären. Der zylindrische Teil 21 des Rotors ist an einem diesen umgebenden zylindrischen Rohr 23 mittels Abstandsstücken: 24 koaxial befestigt, die als Gebläseschau,feln ausgeführt sind. Das Rohar 23 ist in nicht gezeigter Weise aussen gelagert.
Bei der Umdrehung des Rotars werden daher die Gebläse- schaufeln 24 und .das äussere Rohr 23 mitgenommen, wobei ein kühlender Luftstrom sich zwischen dem Rotorteil 21 und dem Rohr 23 bildet.
Auch andere Ausführungsformen. zur Erzielung dieser Wirkung sind denkbar. Eine gute Kühlwirkung kann z. B. erzielt werden, wenn ein Luftstrom in dem Zwischenraum zwischen dem Rotor und einem diesen umgebenden konzentrischen Rohr eingeleitet wird.
Der zylindrische Teil dies Rotors kann natürlich auch mit Doppelwänden ausgebildet werden, wobei die Kühlung mittels eines Flüssigkeitsstroms herbei geführt wird, der im Zwischenraum umläuft.
Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn der Halter 22 beim Anlassen verschoben werden kann, so dass der Schmelzstrahl 14 ausserhalb des Trichters 15 herunterfällt. Wenn man darauf den Halter langsam nach rückwärts verschiebt, kann der Schmelzstrahl den umlaufenden Trichter vorwärmen:. Wenn der Strahl dann den Trichter an dem für das Schleudern geeigneten Punkt trifft, ist der Trichter somit vorgewärmt.
Wenn man beim Anlassen den Strahl unmittelbar den kalten Trichter ohne diese Vorwärmung treffen lässt, besteht die Gefahr, d!ass die Schmelze erstarrt, was leicht zu Unwucht und Sprengung der erstarrten Schmelzschicht führt.
Gemäss Fig.3 trifft. die Schmelze 14 die Innen fläche eines Trichters 15 in der gleichen Weise wie vorher angegeben; die zerteilte und umlaufende Schmelze 14a wird jedoch, nachdem sie die Kante des Trichters 15 verlassen :hat, von der Innenfläche eines anderen Trichters 15a aufgefangen, der koaxial zum erstgenannten Trichter angeordnet ist, jedoch mit grösserer Winkelgeschwindigkeit als dieser um läuft. Diese Ausführungsform bringt gewisse Vor teile, insbesondere hinsichtlich der Kapazität, mit sich.
Auch bei der Vorrichtung mach Fi.g. 3 werden die Fasern, die vom Rand des Trichters 15a in tangen- tiafer Richtung abge;schleudert werden, mittels eines gesteuerten, zur Rotorachse koaxialen, ringförmigen Gasstroms in einer zur Drehachs;, annähernd par allelen Richtung weggeführt. Die Mittel zur Erzeugung des Gasstroms sind in Fig. 3 nicht dargestellt. Der Gasstrom kann z. B. ähnlich wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 mit Hilfe eines dem Kranz 17 entspre chenden Kranzes erzeugt werden.
Bei der Herstellung von z. B. Mineralwolle hat es sich als zweckmässig erwiesen, eine Mineralschmelze mit der gleichen Beschaffenheit wie beim gewöhnlichen Blasverfahren anzuwenden, z. B. geschmolzene Hoch ofenschlacke oder geeignete geschmolzene Gesteine oder eine Mischung derselben. Die Temperatur der Schmelze ist von der Art des geschmolzenen Mate rials abhängig, für Hochofenschlacke hat es sich je doch als zweckmässig gezeigt, wenn die zugeführte Schmelze eine Temperatur von etwa 1300' C besitzt.
Mit Rücksicht auf die grossen Beanspruchungen, denen der konische Teil des Trichters infolge der hohen Umlaufgeschwindigkeiten und Temperaturen bei der Herstellung von Mineralwolle ausgesetzt ist, hat es sich als notwendig gezeigt, eine wirksame Kühlung der Aussenseite des Trichters mittels Luft oder einer Flüssigkeit, z. B.
Wasser, vorzunehmen, um auf diese Weise die Temperatur des Trichter materials ausreichend! niedrig zu halten. Eine zu starke Kühlung führt jedoch leicht eine so grosse Wäxmeabfuhr mit sich, dass die Schmelzschicht auf der Inennseite des Trichters teilweise .erstarrt, so d'ass die .einwirkenden Schleuderkräfte die erstarrte Schicht.
zerreissen, wobei erstarrte Schlackenstücke aus dem Apparat herausgeworfen werden und Vibra- tionen infolge von Unwucht entstehen.
Dadurch, dass die Innenseite des Trichters .gemäss Fig. 4 mit einer Reihe paralleler, ringförmiger Nuten 25 versehen wird, wird die bei der Kühlung erstarrte Mineral wolleschicht am Trichter festgehalten, und auf diese Weise erhält man eine Schutzbekleidung aus er starrter - Schmelze auf der Trichterinnenseite. Diese erstarrte Schmelzschicht stellt teils einen Schutz gegen Erosion durch den.
Schmelzstrahl dar, insbesondere wo dieser die Innenseite des Trichters trifft, und bildet :teils eine Wärmeschutzbekleidung, ,so dass die Temperatur durch Kühlung niedrig gehalten werden kann, ohne dass die im Trichter vorwärts fliessende Schmelze so weit abgekühlt wird, dass sie zu schnell erstarrt.
Auch andere Ausführungsformen als die par allelen Nuten 25 sind natürlich .denkbar. Es hat sich z. B. gezeigt, dass eine Reihe Bohrungen. 26 (Fig. 5) auf der Innenseite des Trichters oder eine Kombina tion von Bohrungen, und parallelen. Nuten ein, gutes Resultat ergeben.
Derartige Bohrungen dienen auch dazu, die erstarrte Schmelzschicht auf der Trichter innenseite zu befestigen, um zu verhindern, dass .die Schmelzschicht bei der Umdrehung hinter dem Trichter zurückbleibt, was .sonst zu übermässig hoher Abnutzung der Trichterinn.enseite führen kann. In Fig. 5 ist eine Ausführungsform eines Trichters mit solchen Bohrungen 26 und parallelen Nuten 25 ge zeigt.
Eine gegen Erosion schützende und wärmeisolie- rende Schicht kann auch dadurch erzielt werden., dass ein keramisches Material mit hoher Wärmebeständig keit in die parallelen Nuten gefüllt wird.
Es hat sich gezeigt, dass ein geeignetes Material für den Trichter 15, 15a ein hochwertiger rostfreier Stahl mit einem Chromgehalt von 13<B>",</B>/o ist.
Eine zweckmässige Umfangsgeschwindigkeit des Trichters 15 gemäss Fig. 1 beim Schleudern. einer bestimmten Mineralschmelze kann z. B. 80 m/Sek. sein, was etwa 70 U(Sek. bei einem Durchmesser des Trichterendes von 350 mm entspricht.
Der Durchmesser des Kranzes 17 soll derart be messen werden, d'ass er etwa 200 mm grösser als der Durchmesser des Trichterendes ist. Ein gutes Resultat ist mit einer Reihe Löchern erzielt worden, die entlang des Kranzes mit einem Lochdurchmesser von 3 mm und einem Lochabstand von 3 cm gebohrt wor den sind. Der Kranz ist an ein Druckluftsystem von etwa 2 kgjcm2 angeschlossen worden.
Dieser Kranz kann jedoch auch durch eine andere Vorrichtung zur Erzeugung des gewünschten Luft- oder Gasstroms er setzt werden.
Die angeführten Beispiele geben keine kritischen Werte an; die Erfindung kann auch mit anderen Werten ausgeführt werden.
Ein Zusatz von Imprägnier- und'oder Bindemitteln kann zur Transportluft vom Kranz 17 erfolgen, um eine sehr gleichmässige Verteilung des Mittels im Fasermaterial dadurch zu erzielen, dass die Fasern nicht in nennenswertem Grad sich verfilzen können, bevor sie mit dem Imprägnier- bzw. Bindemittel belegt werden.
Method and apparatus for producing fibers from thermoplastic material The invention relates to a method for producing fibers from thermoplastic material, for. B. from molten minerals or glass; as well as an apparatus for performing this process.
The invention is based in particular on the known centrifugal method for producing fibers from thermoplastic material, eg. B. a melt of minerals for the production of so-called mineral wool or glass wool, according to wel chem a continuously supplied melt jet of the thermoplastic material moves along the inside of a rotating, conical funnel through the rotation of the funnel,
so that the material layer arrives at a centrifugal edge located at the wide end of the funnel and is thrown off by the centrifugal force in the form of fibers.
The production of so-called mineral wool is currently carried out essentially according to two known basic principles; one is called the blowing method and the other is called the centrifugal method.
In the production of mineral wool by the blowing method, the molten material is exposed to a gas stream of very high speed and is broken up partly into fibers and partly into small particles. These particles initially have a significantly lower speed than: the gas flow, so that the originally round particles are pulled out into fibers due to the friction against the gas flow.
The speed difference between the gas flow and the particles becomes smaller and smaller, so that the fibers ultimately. have the same speed and direction as the gas flow ..
In this method, which has been used in various embodiments, the velocity of the gas flow is of decisive importance for fiber formation. In practice, very high gas flow rates are used.
However, the method has various disadvantages. Among other things, it is difficult to obtain satisfactory division of the molten material by means of the gas flow. Furthermore, insufficiently divided particles are caught by the gas stream; and. find these:
in the form of solidified balls, so-called pearls, mixed again with the finished wool. In the so-called -n centrifugal method, to which the method according to the invention relates, the molten material is given a very high speed in relation to the surrounding air by means of a centrifuge or the like. When the material leaves the centrifuge,
As a result of the centrifugal forces acting on it, it is usually uniformly divided partly into fibers and partly into small particles, which as a result of the friction counteract. the air is converted into fibers. In order to obtain a good result with this method, the molten material should be given a speed of 60-100 m per second, which can cause difficulties.
In a known method, the rotatable funnel is arranged vertically and sunk into the melt with the narrow end, while at the same time the funnel widens uninterrupted upwards and outwards after a suitable curve. The melt is distributed and rotated by the centrifugal force, while at the same time the distributed and circumferential layer moves in the axial direction,
until it has reached the edge of the circulating funnel and is pulled into fibers, mainly in the horizontal plane.
Particularly with regard to the takeover of the fiber material formed in this way, however, this device is afflicted with disadvantages, since the fibers formed first have to flow at least partially around parts of the centrifugal system before they are fed to a suitable receiving device, which leads to local accumulations. , uneven felting and an inhomogeneous product.
The invention aims to improve the known method for producing fibers by Schleu countries by means of a funnel-shaped surface.
The inventive method for the produc- tion of fibers from thermoplastic material, where with a continuously supplied melt jet of the thermoplastic material along the inside of a circumferential, conical funnel as a result of the rotary movement this, s funnel moves, so that this material becomes one at the wide end of the conical The centrifugal edge located in the funnel is characterized by the fact that the funnel is rotated in the form of a cone or stump around its approximately horizontal axis or axis that is inclined downwards towards the centrifugal edge of the funnel
Its circulation speed is controlled in such a way that the thermoplastic material is thrown off tangentially from the centrifugal edge and, as a result of its speed, is converted into fibers in free flight, with a controlled, annular gas flow at least approximately coaxial to the said axis, the finished, completely solidified fibers away from the spinning edge in a direction approximately parallel to the axis of rotation of the funnel.
This method makes it possible for the fibers to receive the desired direction of movement immediately after their formation by means of the controlled gas flow, in order to move away from the spinning device in this way, and for a more constant and uniform fiber flow to be achieved , who is continuously on a suitable recording device, z. B. a wire screen or other transport device, can settle.
The flow of compressed gas has nothing to do with fiber formation, but is only used as a means of transport for the fibers formed, which is why it does not need to move at great speed.
The fact that the gas flow is directed essentially horizontally gives the advantage that: that not completely divided particles are thrown out in a plane which runs essentially perpendicular to the direction of the gas flow. Since the speed of the gas flow can be relatively low, the risk of so-called pearls being carried along with the fibers can be avoided. A simple fan can be used to generate the pressurized gas flow.
The invention is described in more detail below with reference to exemplary embodiments of the device for performing the method shown in the drawing.
Fig. 1 is a view of an embodiment of the device from the side, partially in section, and Fig. 2 is a cross section according to the line II-II in Fig. 1 and shows a device for cooling part of the rotor.
FIG. 3 shows a modification of the device according to FIG. 1.
Figs. 4 and 5 show an ab; Changed embodiment of the conical part of the rotor to enable an effective air or liquid cooling, this part.
10 denotes a feed pipe for the molten material 11. Below this pipe and in the path of movement of the melt jet 11 there is an inclined channel, into the upper end 12 of which the melt jet enters. The melt is then passed through the centrifugal device as a result of the inclination to the horizontal plane in the channel 12, 13. When the melt has reached the opposite end 13 of the channel, it passes into a new beam 14 which strikes the inside of the conical, funnel-shaped rotor 15.
This rotar rotates at a relatively high speed and thus brings the melt to lie flat on the inner surface. As a result of the centrifugal force, the melt is pressed diagonally outwards and carried along with the rotation of the rotor, and when the melt has reached the edge 16 of the rotor, it is well balanced to form a homogeneous, circumferential layer, which is along as a result of the acting Schleu the edge 16 is distributed and thrown off tangentially from the edge 16 and pulled out into fibers.
The fibers are thus formed in a plane in the area between the edge 16 and a coaxial, annular gas flow which carries away the finished fibers.
The fibers formed in this way are thrown out into this plane which runs essentially perpendicular to the axis of rotation of the rotor. With 17 a device in the form of a ring for the supply of compressed air or another compressed gas is characterized be, which makes it possible to obtain a controllable: and controllable fiber flow in the desired direction. The conical part 15 of the rotor goes into one. cylindrical part 25, 21, which is mounted in a suitable storage device 18. The end part of the cylindrical part 25 of the rotor is designated by 21. The rotor is of suitable members such.
B. an electric motor, pulley 19 via a belt. With 20 part of the base plate is designated on which the device rests. The already mentioned channel 12-13 in FIGS. 1 and 2 rests, according to the embodiment shown, in a holder 22 which is expediently axially movable in order to enable the melt jet 14 to be adjusted in relation to the rotor 15.
Fig. 2 shows an embodiment for effective cooling of the bearings of the rotor, which would of course otherwise be exposed to strong heating due to the thermal radiation from the channel 13 and the holder 22. The cylindrical part 21 of the rotor is coaxially attached to a surrounding cylindrical tube 23 by means of spacers: 24, which are designed as a fan show, feln. The tube 23 is mounted on the outside in a manner not shown.
When the rotor rotates, the fan blades 24 and the outer tube 23 are therefore carried along, with a cooling air flow being formed between the rotor part 21 and the tube 23.
Other embodiments as well. to achieve this effect are conceivable. A good cooling effect can e.g. B. be achieved if an air flow is introduced in the space between the rotor and a concentric tube surrounding it.
The cylindrical part of this rotor can of course also be designed with double walls, the cooling being brought about by means of a flow of liquid that circulates in the space.
It has proven to be very advantageous if the holder 22 can be displaced when starting, so that the melt stream 14 falls outside the funnel 15. If you then slowly move the holder backwards, the melt jet can preheat the circulating funnel :. When the jet then hits the funnel at the point suitable for spinning, the funnel is thus preheated.
If the jet is allowed to hit the cold funnel immediately without this preheating, there is a risk that the melt will solidify, which can easily lead to unbalance and bursting of the solidified layer of melt.
According to Fig. 3 hits. the melt 14, the inner surface of a funnel 15 in the same manner as previously indicated; the divided and circulating melt 14a, however, after it has left the edge of the funnel 15, is collected by the inner surface of another funnel 15a, which is arranged coaxially to the first-mentioned funnel, but at a greater angular velocity than it circulates. This embodiment has certain advantages, especially in terms of capacity.
Even with the device mach Fi.g. 3, the fibers that are thrown off the edge of the funnel 15a in a tangential direction are carried away in a direction approximately parallel to the axis of rotation by means of a controlled, ring-shaped gas flow coaxial with the rotor axis. The means for generating the gas flow are not shown in FIG. 3. The gas stream can e.g. B. similar to the device of FIG. 1 with the help of the wreath 17 corre sponding wreath are generated.
In the manufacture of e.g. B. mineral wool, it has proven to be useful to use a mineral melt with the same properties as in the usual blowing process, z. B. molten blast furnace slag or suitable molten rocks or a mixture thereof. The temperature of the melt depends on the type of molten mate rials, but for blast furnace slag it has ever been shown to be useful if the melt supplied has a temperature of about 1300 ° C.
In view of the great stresses to which the conical part of the funnel is exposed as a result of the high rotational speeds and temperatures in the manufacture of mineral wool, it has been shown to be necessary to effectively cool the outside of the funnel by means of air or a liquid, e.g. B.
Water, in order to keep the temperature of the funnel material sufficient! to keep it low. Too much cooling, however, easily leads to such a large amount of heat being removed that the layer of enamel on the inside of the funnel partially solidifies, so that the centrifugal forces acting on the solidified layer.
tearing apart, solidified slag pieces being thrown out of the apparatus and vibrations arising as a result of imbalance.
Because the inside of the funnel is provided with a series of parallel, annular grooves 25 according to FIG. 4, the mineral wool layer that has solidified during cooling is held on the funnel, and in this way protective clothing is obtained from it stiff - melt on the Inside of funnel. This solidified enamel layer partly provides protection against erosion by the.
Melt jet, especially where it hits the inside of the funnel, and forms: partly a thermal protective clothing, so that the temperature can be kept low by cooling without the melt flowing forward in the funnel being cooled so far that it solidifies too quickly.
Other embodiments than the parallel grooves 25 are of course .thinkable. It has z. B. shown that a number of holes. 26 (Fig. 5) on the inside of the funnel or a combination of holes, and parallel. Groove a good result.
Such bores also serve to fix the solidified layer of enamel on the inside of the funnel in order to prevent the layer of enamel from remaining behind the funnel during rotation, which otherwise can lead to excessive wear on the inside of the funnel. In Fig. 5, an embodiment of a funnel with such bores 26 and parallel grooves 25 is shown GE.
A layer that protects against erosion and insulates against heat can also be achieved in that a ceramic material with high heat resistance is filled into the parallel grooves.
It has been shown that a suitable material for the funnel 15, 15a is a high-quality stainless steel with a chromium content of 13 ", </B> / o.
An appropriate peripheral speed of the funnel 15 according to FIG. 1 when spinning. a certain mineral melt can, for. B. 80 m / sec. which corresponds to about 70 U (sec. with a diameter of the funnel end of 350 mm.
The diameter of the ring 17 should be measured such that it is about 200 mm larger than the diameter of the funnel end. A good result has been obtained with a series of holes drilled along the rim with a hole diameter of 3 mm and a hole spacing of 3 cm. The rim has been connected to a compressed air system of around 2 kgjcm2.
However, this ring can also be used by another device for generating the desired air or gas flow.
The examples given do not indicate any critical values; the invention can also be carried out with other values.
Impregnating and / or binding agents can be added to the air conveyed by the rim 17 in order to achieve a very even distribution of the agent in the fiber material so that the fibers cannot tangle to a significant degree before they are treated with the impregnating or binding agent be occupied.