PL204121B1 - Urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych, zastosowanie urządzenia zawierającego przędzarkę odśrodkową oraz zastosowanie urządzenia do wytwarzania płata wstęgi ze sztucznych włókien szklistych - Google Patents

Urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych, zastosowanie urządzenia zawierającego przędzarkę odśrodkową oraz zastosowanie urządzenia do wytwarzania płata wstęgi ze sztucznych włókien szklistych

Info

Publication number
PL204121B1
PL204121B1 PL357362A PL35736200A PL204121B1 PL 204121 B1 PL204121 B1 PL 204121B1 PL 357362 A PL357362 A PL 357362A PL 35736200 A PL35736200 A PL 35736200A PL 204121 B1 PL204121 B1 PL 204121B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
rotor
spinner
collector
air
chamber
Prior art date
Application number
PL357362A
Other languages
English (en)
Other versions
PL357362A1 (pl
Inventor
Joakim Haulrik
Original Assignee
Rockwool Int
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8239070&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL204121(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rockwool Int filed Critical Rockwool Int
Publication of PL357362A1 publication Critical patent/PL357362A1/pl
Publication of PL204121B1 publication Critical patent/PL204121B1/pl

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209Inorganic fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/04Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
    • C03B37/05Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor by projecting molten glass on a rotating body having no radial orifices
    • C03B37/055Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor by projecting molten glass on a rotating body having no radial orifices by projecting onto and spinning off the outer surface of the rotating body
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209Inorganic fibres
    • D04H1/4218Glass fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/64Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
    • D04H1/655Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions characterised by the apparatus for applying bonding agents
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/74Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being orientated, e.g. in parallel (anisotropic fleeces)
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H13/00Other non-woven fabrics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych, zastosowanie urządzenia zawierającego przędzarkę odśrodkową oraz zastosowanie urządzenia do wytwarzania płata wstęgi ze sztucznych włókien szklistych.
Przędzarka odśrodkowa może mieć pojedynczy rotor, zamontowany obrotowo wokół zasadniczo poziomej osi. Jednak częściej przędzarka odśrodkowa jest przędzarką kaskadową, mającą pierwszy rotor oraz jeden lub większą liczbę kolejnych rotorów, z których każdy jest zamontowany obrotowo wokół zasadniczo poziomej osi i jest ustawiony w taki sposób, że roztopiony materiał wylewany na pierwszy rotor jest odrzucany na kolejny rotor albo każdy kolejny rotor i jest odrzucany odśrodkowo z kolejnego rotora albo każ dego kolejnego rotora, oraz ewentualnie z pierwszego rotora, w postaci włókien. Do napędzania rotora albo rotorów są zainstalowane odpowiednie środki napędowe.
Zazwyczaj powietrze doprowadza się wokół i/lub z przędzarki, w wyniku czego włókna są wydmuchiwane do przodu z przędzarki w postaci chmury włókien porywanej w powietrzu.
Włókna konwencjonalnie zbiera się w postaci wstęgi na kolektorze, przez który działa siła ssąca. Kolektor ma zwykle poruszającą się ruchem ciągłym taśmę albo inną powierzchnię, dzięki której wstęga jest w sposób ciągły przenoszona dalej od punktu, w którym włókna zbierają się na kolektorze.
Często wstęgę później układa się krzyżowo albo w inny sposób laminuje się samą na sobie z utworzeniem wyrobu z wł ókna, który to wyrób ma żądaną grubość i ze zminimalizowaniem wszelkich zmian grubości albo jakości, jakie mogą wystąpić w pojedynczych punktach w obrębie dodatkowej wstęgi.
Ważne jest, aby osadzać włókna na kolektorze w sposób możliwie jak najbardziej laminarny. Jeżeli włókna osadza się w sposób losowy, bądź też prostopadle do płaszczyzny wstęgi, np. w postaci skupisk albo kuleczek włókien, wówczas występuje tendencja do pogarszania właściwości wstęgi i wykonanych z niej wyrobów. Przykładowo, wstęga albo wykonane z niej wyroby mogą mieć mniejszą wytrzymałość na rozciąganie i mogą mieć niejednorodny wygląd. Problem ten ma tendencję do narastania wraz ze wzrostem grubości wstęgi.
Są znane technologie wytwarzania wyrobów z MMVF, w których włókna poruszają się ku dołowi zanim zostaną zebrane, lecz jest to zwykle niedogodne, gdy włókna wytwarza się przy użyciu przędzarki odśrodkowej typu opisanego wyżej.
W innych metodach wytwarzania wyrobów z MMVF, wł ókna wytwarza się innymi technikami i poruszają się one na dużej odległości (często z przejściem przez kanał ograniczający), zanim zostaną zebrane na kolektorze. Przykłady takich rozwiązań ujawniono w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2110280, 2830648, 4163036, 4167404 i 5455991. Mimo, iż to nie bezpośrednie przenoszenie włókien z urządzenia wytwarzającego włókna do kolektora może być czasem odpowiednie, jest ono niedogodne i niepożądane, gdy włókna wytwarza się za pomocą przędzarki odśrodkowej typu opisanego wyżej. Niebezpośredni przepływ włókien do kolektora jest odpowiedzialny za powstawanie kuleczek oraz innych niepożądanych efektów w konfiguracjach włókien, ograniczając tym samym laminarną charakterystykę sposobu układania włókien we wstędze. Inne materiały występujące w procesie, takie jak złogi włókien i/lub środka wiążącego i/lub grudki, które zbierają się na ściankach kanału, mogą także tworzyć kuleczki z włóknami, powodując dodatkowe nielaminarne odkładanie się we wstędze.
Konwencjonalnym sposobem zbierania włókien z przędzarki odśrodkowej typu opisanego wyżej jest więc zainstalowanie poruszającego się ruchem ciągłym kolektora względnie blisko przędzarki.
Kolektor jest ustawiony naprzeciwko przędzarki. Może on być otwarty do atmosfery, lecz zwykle jest co najmniej częściowo zamknięty w obrębie komory zbierającej, która rozciąga się do przodu od przędzarki. Komora może być wyznaczona ścianami bocznymi i górną oraz kolektorem, stanowiącym większość albo całość podstawy komory. Kolektor przenosi wstęgę z komory. Kolektor przejmuje chmurę włókien bezpośrednio z przędzarki i zbiera włókna w postaci wstęgi, oraz przenosi wstęgę dalej od punktu, w którym włókna są początkowo zbierane w postaci wstęgi. Stwierdzenie, że chmura włókien jest odbierana bezpośrednio z przędzarki oznacza, że włókna przemieszczają się w postaci chmury tylko na krótkim odcinku od przędzarki do kolektora, przy czym odległość dzieląca najbliższy punkt przędzarki od kolektora zwykle nie jest większa niż 5 m, najczęściej nie większa niż 3 m. Na tym krótkim odcinku istnieje zwykle zbiornik w podstawie kolektora, na grudki i inne odpady roztopionego materiału. Na tym odcinku chmura jest zasadniczo nieograniczona, gdyż przekrój poprzeczny komory, przez którą przepływa ona do kolektora, jest zasadniczo większy niż przekrój poprzeczny przędzarki odśrodkowej. Zwykle pole przekroju poprzecznego komory przylegającej do przędzarki odśrodkowej
PL 204 121 B1 jest co najmniej dwukrotnie, a często co najmniej czterokrotnie większe od pola przekroju poprzecznego przędzarki odśrodkowej (aby umożliwić przepływ włókien na zewnątrz przędzarki i do przodu w postaci chmury). Ograniczenia zakłócają przepływ powietrza do kolektora i wynalazek wyklucza transport włókien przez wydłużony i stanowiący ograniczenie kanał.
Mimo iż znane jest zbieranie włókien mineralnych wykonanych w różnych sposobach wytwarzania włókien na różnych typach kolektorów, włączając kolektory walcowe, zwykłe kolektory stosowane z przędzarkami odśrodkowymi opisanego wyżej typu poruszają się w kierunku od przędzarek i są kolektorami pł askimi, a zwł aszcza są kolektorami nachylonymi ku górze, przykł adowo jak przedstawiono w dokumentach GB-A-961900 i WO88/10242.
Stosownie do powyższego, miejsce, w którym rozpoczyna się zbieranie włókien na poruszającym się kolektorze, leży blisko przędzarki. W efekcie wstęga jest bardzo cienka w tym miejscu i bezpośrednio za nim, lecz grubość wstęgi wzrasta w miarę jak wstęga jest przenoszona na kolektorze w kierunku bardziej odległ ego miejsca, w którym odbywa się zbieranie wł ókien. Jest to zwykle punkt, w którym kolektor opuszcza komorę . Tak więc wstęga jest najcieńsza blisko przędzarki i najgrubsza daleko od przędzarki.
Wzrastająca grubość wstęgi oznacza, że ilość powietrza zasysanego przez wstęgę i kolektor będzie mieć tendencję malejącą (na jednostkę powierzchni) w miarę jak wstęga porusza się w kierunku od przędzarki. Tym niemniej, w sposób nieunikniony istnieje nadal duża ilość powietrza płynącego wzdłuż kolektora i nad nim, nawet w miejscach blisko najdalszego punktu zbierania włókien, zaś grubość wstęgi uniemożliwia zasysanie tego powietrza przez wstęgę i przez kolektor. Tak więc powietrze to albo ucieka z obszaru zbierania i z komory (i tym samym wymaga zainstalowania urządzenia zbierającego i do obróbki, aby uniknąć zanieczyszczenia środowiska), bądź też ma tendencję do zmiany kierunku w sposób turbulentny i do przepływu z powrotem w dół kolektora w kierunku przędzarki, wytwarzając turbulencje na większej części lub na całości kolektora.
Zwykle komora jest zasadniczo otwarta w sąsiedztwie przędzarki, to znaczy, że może istnieć tam względnie swobodny dostęp powietrza do końca komory przylegającego do przędzarki, a komora może także być względnie otwarta w innych miejscach w tym sensie, że nie podejmuje się żadnych szczególnych środków w celu zamknięcia komory przed ucieczką powietrza z komory w innych miejscach oprócz kolektora.
Mimo iż jest przyjęte, aby umożliwiać niekontrolowany dopływ powietrza do komory w końcu przylegającym do przędzarki, a często także aby umożliwiać niekontrolowaną ucieczkę powietrza w innych miejscach oprócz kolektora, korzystne jest w niektórych sposobach, aby komora zbierająca była zasadniczo zamknięta, co zapobiega niekontrolowanemu dopływowi albo ucieczce powietrza. W ukł adach tych powietrze jest w sposób kontrolowany doprowadzane wokół i/lub przez przę dzarkę , w wyniku czego włókna są wydmuchiwane do przodu z przędzarki w postaci chmury porywanej w powietrzu i zasadniczo całość tego powietrza stanowi powietrze, które jest w sposób kontrolowany doprowadzane wokół i/lub przez przędzarkę. Umożliwia to lepsze formowanie i zbieranie włókien i tym samym sposoby takie umożliwiają wytwarzanie wstęgi dobrej jakości i zapewniają ogólną poprawę sprawności procesu.
W szczególności w dokumencie WO96/38391 opisano urządzenie, w którym przędzarka i kolektor znajdują się wewnątrz zasadniczo zamkniętej komory, wskutek czego powietrze dopływa do komory zasadniczo tylko przez przędzarkę i wokół niej oraz, jak to zilustrowano, widoczne są walce u góry i u dołu komory, mające na celu zapewnienie uszczelnienia pomiędzy ś cianami komory i kolektorem. Mimo iż zamknięcie komory przed niekontrolowanym dopływem albo ucieczką powietrza i zapewnienie kontrolowanego dopływu powietrza wokół i/lub przez przędzarkę ma opisane zalety, układ nadal wykazuje tendencję do układania włókien w sposób, który nie jest tak laminarny, jak by to było pożądane. Stosownie do powyższego istnieje zapotrzebowanie na modyfikację systemu w taki sposób, aby poprawić układanie włókien na kolektorze tak, aby umożliwić wytwarzanie wyrobów mających ulepszone właściwości fizyczne.
Próby mające na celu kontrolowanie parametrów sposobu układania włókien i przepływu powietrza w komorze poprzez zmianę przepływów gazów opublikowano wcześniej np. w dokumentach DK-B-111457 i DK-B-155223. Trudno jest jednak zapewnić skuteczne działanie tych urządzeń i nie rozwiązuje to problemu w sposób zadowalający.
Zgodne z wynalazkiem urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych (MMVF), które zawiera przędzarkę odśrodkową, mającą pierwszy obrotowy rotor albo zestaw obrotowych rotorów, składający się z pierwszego rotora i jednego lub większej liczby kolejnych rotorów,
PL 204 121 B1 w której rotor albo każ dy rotor jest zamontowany obrotowo wokół zasadniczo poziomej osi, przy czym roztopiony materiał wylewany na pierwszy rotor jest wyrzucany w postaci włókien; bądź też, w zestawie rotorów, jest wyrzucany na rotor lub kolejno na każdy z rotorów i jest wyrzucany w postaci włókien z rotora albo z każdego kolejnego rotora, oraz ewentualnie z pierwszego rotora; środki napędowe do obracania rotora albo każdego rotora; komorę zbierającą rozciągającą się do przodu od przędzarki i zasadniczo zamkniętą przed niekontrolowanym dopływem albo ucieczką powietrza; środki doprowadzające powietrze, do kontrolowanego doprowadzania powietrza wokół i przez przędzarkę, tak że włókna są wydmuchiwane do przodu z przędzarki w postaci chmury włókien porywanych w powietrzu, które zasadniczo w całości jest powietrzem doprowadzanym w sposób kontrolowany wokół i przez przędzarkę; kolektor zamontowany w komorze zbierającej, odbierający chmurę włókien bezpośrednio z przę dzarki; ś rodki ssą ce zasysają ce przez kolektor i tym samym zbierają ce wł ókna z chmury w postaci wstęgi na kolektorze; środki przemieszczające kolektor w obrębie komory zbierającej od położenia początkowego, w którym zaczyna się zbieranie włókien na kolektorze, do położenia końcowego, w którym kończy się zbieranie włókien na kolektorze, charakteryzuje się tym, że położ enie początkowe jest bardziej oddalone od pierwszego rotora przędzarki niż położenie końcowe.
Korzystnie kolektor jest przemieszczalny w kierunku do dołu od położenia początkowego do położenia końcowego.
Korzystnie położenie początkowe kolektora znajduje się ponad linią poziomą, poprowadzoną od pierwszego rotora, a kąt α pomiędzy linią poziomą poprowadzoną od położenia końcowego i linią poprowadzoną pomiędzy położeniami początkowym i końcowym (20, 21) kolektora wynosi 30° - 100°.
Korzystnie kąt α wynosi 45 - 80°.
Ponadto korzystnie położenie końcowe znajduje się w takim punkcie, że linia poprowadzona z położenia końcowego do najniższego rotora albo rotora przędzarki tworzy kąt β od 20° powyżej poziomu do 50° poniżej poziomu.
Korzystnie kąt β wynosi 0 - 30° poniżej poziomu.
Kolektor jest korzystnie zasadniczo walcowy, korzystnie o szerokości co najmniej 4 m.
Urządzenie korzystnie zawiera co najmniej dwie przędzarki odśrodkowe w układzie obok siebie, przy czym te przędzarki mają wspólny walcowy kolektor odbierający chmurę włókien z tych przędzarek.
Korzystnie kolektor jest zasadniczo płaski, gdy porusza się pomiędzy położeniem początkowym i końcowym.
W korzystnej postaci wykonania wynalazku, przędzarka jest zamontowana w kanale, otwierającym się do komory, a środki do kontrolowanego doprowadzania powietrza do komory składają się zasadniczo tylko ze środków do kontrolowanego doprowadzania powietrza przez kanał i przez przędzarkę, oraz ewentualnie z wlotów do komory do doprowadzania powietrza do komory od dołu z każdego boku przędzarki.
Korzystnie, środki do kontrolowanego doprowadzania powietrza przez przędzarkę obejmują środki do doprowadzania powietrza głównego co najmniej w zewnętrznych obszarach obwodowych przędzarki związanych z pierwszym rotorem bądź też, w zestawie rotorów, z każdym kolejnym rotorem i ewentualnie z pierwszym rotorem, do nadmuchiwania powietrza głównego do przodu w poprzek powierzchni rotora albo każdego rotora, z którym związane są środki doprowadzające powietrze główne.
Ponadto korzystnie, co najmniej 50% pola przekroju poprzecznego kanału w miejscu, gdzie kanał otwiera się do komory, jest otwarte dla przepływu powietrza wokół przędzarki i do komory, w wyniku zasysania powietrza przez kanał za pomocą środków zasysających, a konstrukcja przędzarki i kanału jest taka, aby zapewnić warunki zasadniczo stałego przepływu powietrza wokół przędzarki.
Korzystnie, kolektor jest przemieszczalny z zewnątrz komory i wchodzi do komory w położeniu początkowym i opuszcza komorę w położeniu końcowym, przy czym w położeniach początkowym i końcowym znajdują się uszczelnienia zasadniczo zapobiegające dopływowi albo ucieczce powietrza w tych położeniach.
Korzystnie, uszczelnienie w położeniu końcowym jest dociskane sprężyście do kolektora, w wyniku czego zapewnia on uszczelnienie z wstęgą przenoszoną poza komorę na kolektorze w położeniu końcowym.
Zgodnie z wynalazkiem takie urządzenie znajduje zastosowanie do wytwarzania wstęgi z włókien szklistych.
Ponadto, zgodnie z wynalazkiem takie urządzenie znajduje zastosowanie do wytwarzania płata wstęgi ze sztucznych włókien szklistych, w którym to urządzeniu kończy się zbieranie włókien na kolektorze
PL 204 121 B1 z wytworzeniem wstęgi oraz które ma ś rodki do układania krzyżowego wytworzonej wstęgi, a następnie środki do utwardzania środka wiążącego, do wytwarzania łączonego płata wstęgi z włókien szklistych.
W wyniku zastosowania wynalazku można zapewnić łatwiejszą kontrolę przepływów powietrza przez komorę zbierającą, a w szczególności wokół kolektora i przez kolektor. Stosownie do powyższego, wynalazek pozwala na optymalizację ulepszeń, które są już osiągalne w układach, w których komora jest zasadniczo zamknięta przed niekontrolowanym dopływem albo ucieczką powietrza. W szczególno ści wynalazek uł atwia osią gnięcie bardziej laminarnego i bardziej jednorodnego uł o ż enia włókien we wstędze, z wynikającą z tego poprawą właściwości fizycznych wstęgi i wykonanych z niej wyrobów.
Początkowym położeniem kolektora jest położenie na kolektorze, gdzie rozpoczyna się znaczące osadzanie włókien w takim stopniu, że staje się widoczne, iż cienka wstęga zbiera się na kolektorze. Położenie końcowe jest położeniem podczas przemieszczania kolektora, w którym wstęga osiąga swą końcową gramaturę, za którym na wstędze osiada niewiele włókien lub wcale. Zazwyczaj wstęga oddziela się od kolektora w położeniu końcowym lub zaraz za nim.
Według wynalazku, kolektor porusza się w kierunku przędzarki wtedy, gdy przemieszcza się on od położenia początkowego do położenia końcowego. Położenie początkowe, a często położenie końcowe, znajduje się na górnej powierzchni kolektora, tzn. kolektor zakreśla kąt mniejszy niż 90° względem osi poziomej, biegnącej od przędzarki w kierunku ruchu chmury.
Zwykle kolektor porusza się w kierunku przędzarki przez zasadniczo całą odległość od położenia początkowego do położenia końcowego, lecz w niektórych przypadkach końcowa część przebiegu, w kierunku położenia końcowego, może odbywać się od przędzarki. Tym samym przędzarka może być najbliżej kolektora w położeniu pomiędzy położeniem początkowym i położeniem końcowym, przy czym najbliższy punkt znajduje się w miejscu, które leży w odległości stanowiącej ponad 50%, a zwykle ponad 70% przebiegu od położenia początkowego do położenia końcowego. Zwykle położenie początkowe znajduje się dalej od przędzarki niż położenie końcowe.
Zwykle położenie początkowe jest punktem, w którym kolektor wchodzi do komory zbierającej, a położenie koń cowe jest albo punktem na kolektorze, który znajduje się najbliżej przędzarki, bądź też jest punktem, do którego zmierza kolektor po przejściu poza punkt leżący najbliżej przędzarki. Położenie końcowe może być punktem, w którym kolektor wychodzi z komory, bądź też może być miejscem przed punktem wyjścia.
Chmura włókien, która jest porywana w powietrzu, jest zazwyczaj odbierana bezpośrednio z przędzarki. Oznacza to, ż e wł ókna przemieszczają się bezpoś rednio z przę dzarki do kolektora w postaci chmury nie ograniczonej wąskim kanał em. Zamiast tego chmura jest ograniczona jedynie przekrojem poprzecznym komory i ten przekrój poprzeczny na ogół nie wzrasta znacząco i może oczywiście zmniejszać się nieco, gdy chmura zbliża się do kolektora.
Stwierdzenie, że komora jest zasadniczo zamknięta przed niekontrolowanym dopływem albo ucieczką powietrza oznacza, że ściany (włączając dach i ścianę końcową przylegającą do przędzarki) oraz przyłącze kolektora do komory są skonstruowane celowo w taki sposób, aby zminimalizować ilościowo niekontrolowany dopływ i ucieczkę powietrza. Dzięki temu pole przepływu powietrza w komorze jest zdominowane zasadniczo tylko przez powietrze, które jest doprowadzane w sposób kontrolowany do komory. Zazwyczaj na przepływ powietrza w komorze oddziałuje głównie powietrze, które jest doprowadzane wokół i/lub przez przędzarkę do komory. Tym samym w dotychczasowych układach istniał swobodny dopływ powietrza do końca komory przylegającego do przędzarki, w wyniku czego to niekontrolowane powietrze z konieczności wywierało znaczący wpływ na pole przepływu powietrza, bez względu na wpływ jakiegokolwiek kontrolowanego dopływu powietrza przez lub wokół przędzarki. Według wynalazku, ten niekontrolowany dopływ powietrza jest zredukowany do minimum, a korzystnie jest zasadniczo wyeliminowany.
Środki doprowadzające powietrze do kontrolowanego doprowadzania powietrza wokół i/lub przez przędzarkę może stanowić dowolny dopływ powietrza, który umożliwia operatorowi kontrolowanie ilości i kierunku dopływu powietrza do komory tak, aby kontrolować w ten sposób pole przepływu powietrza w komorze.
Na ogół środki doprowadzające powietrze do kontrolowanego doprowadzania powietrza wokół i/lub przez przędzarkę stanowi kanał, który otwiera się do komory i w którym jest zamontowana przędzarka. Gdy w każdej komorze są zamontowane dwie lub większa liczba przędzarek, mogą one być zamontowane w jednym kanale w układzie obok siebie, albo każda z nich może być zamontowana w swym własnym oddzielnym kanale, także w układzie obok siebie.
PL 204 121 B1
Zgodnie z wynalazkiem środki do kontrolowanego doprowadzania powietrza do komory mogą być tylko środkami do kontrolowanego doprowadzania powietrza przez kanał i/lub przez przędzarkę. Jeżeli jednak jest to pożądane, mogą istnieć dodatkowe wloty powietrza wokół przędzarki, w końcu komory od strony przędzarki (albo w bokach), przez które można doprowadzać do komory kontrolowane ilości powietrza. Przykładowo, co najmniej 30%, a na ogół co najmniej 50% całkowitej ilości powietrza dopływającego do komory dopływa przez kanał i przędzarkę, a często dopływa przez nie 80-100% powietrza.
Na ogół przędzarka albo każda przędzarka ma środki doprowadzające powietrze główne, co najmniej w zewnętrznych obszarach obwodowych przędzarki, powiązane z pierwszym rotorem albo, w zestawie rotorów, z nastę pnym rotorem albo każ dym kolejnym rotorem, oraz ewentualnie z pierwszym rotorem. Te środki doprowadzające powietrze główne są umieszczone w taki sposób, aby wdmuchiwać powietrze główne do przodu w poprzek powierzchni rotora albo każdego rotora tak, aby sprzyjać formowaniu włókien na rotorze, w znany sposób. Patrz np. WO92/06047 i WO96/38391 (obydwa te dokumenty włączono do niniejszego na zasadzie odniesienia).
Oprócz tego, powietrze pomocnicze może być doprowadzane przez otwory wokół przędzarki, aby wspomagać przepływ włókien w kierunku od przędzarki. Na ogół większość z całkowitej ilości powietrza pomocniczego dopływa do komory przez kołnierz pomiędzy kanałem i przędzarką. Często co najmniej 50% pola przekroju poprzecznego kanału, gdzie kanał otwiera się do komory, jest otwarte dla przepływu tego powietrza pomocniczego wokół przędzarki i do komory. Dodatkowe powietrze pomocnicze (tzn. powietrze trzeciego rzędu) może także być doprowadzane przez otwory sąsiadujące z przę dzarką albo wykonane w ś cianie koń cowej komory wokół kanał u i przędzarki. Otwory te mogą być usytuowane w taki sposób, aby narzucały pożądane układy przepływu powietrza. Przykładowo, otwory te mogą być usytuowane w celu kontrolowania układu przepływu poprzez doprowadzanie większej ilości powietrza w pewnych położeniach (na ogół w dole każdego boku kanału) niż w innych. Tak więc mogą istnieć szczeliny albo inne otwory w ścianie końcowej poniżej każdego boku przędzarki i kanału, przylegające do bocznych ścian komory, tak aby umożliwić wdmuchiwanie albo zasysanie dodatkowego powietrza trzeciego rzędu do komory wokół przędzarki, a w szczególności wzdłuż ścian bocznych. Może to zmniejszyć groźbę powstawania wirów wzdłuż skrajnych zewnętrznych brzegów kolektora i poprawia rozkład włókna. Może to być szczególnie cenne wtedy, gdy urządzenie zawiera dwie albo większą liczbę przędzarek w układzie obok siebie w pojedynczym kanale albo w oddzielnych kanałach prowadzących do jednej komory, zwłaszcza gdy kanał albo kanały nie zajmują całej szerokości komory. Tak więc, w celu zoptymalizowania przepływu powietrza w szczególności wtedy, gdy komora jest szersza niż szerokość kanału albo kanałów mieszczących przędzarki, może być pożądane wykonanie bocznych wlotów do wpuszczania powietrza do komory pomiędzy kanałem (albo wieloma kanałami) i bokami komory. Zamiast lub oprócz tego, może także być jeden albo większa liczba wlotów powietrza poniżej kanału. Jeżeli wykorzystuje się dolne wloty, wówczas mogą one pokrywać całą szerokość komory.
Można skonstruować przędzarkę i kanał oraz środki doprowadzające powietrze w taki sposób, aby zapewnić zasadniczo ustalone i kontrolowane warunki przepływu powietrza wokół przędzarki i do komory. Ilość powietrza można regulować zmieniając zasysanie przez kolektor albo zmieniając jeden lub większą liczbę spośród następujących parametrów: dopływ powietrza głównego (a tym samym jego działanie zasysające), wielkość kołnierza pomiędzy przędzarką i kanałem, wielkość innych otworów wlotowych, orientacja każdego strumienia powietrza oraz zakres, w jakim strumień powietrza pomocniczego albo trzeciego rzędu jest wtłaczany do komory. Wielkość kołnierza i otworów może być regulowana w trakcie procesu.
Niekontrolowana ucieczka powietrza jest ograniczona do minimum, a korzystnie zasadniczo całkowicie niemożliwa. Tym samym komora i dopasowanie do niej kolektora są takie, że możliwie jak najwięcej, a korzystnie zasadniczo całość powietrza dopływającego do komory musi opuścić komorę przez kanał pod wpływem zasysania przez kolektor.
W znanych zamkniętych układach wstęga jest najcieńsza na kolektorze blisko przędzarki i najgrubsza w najdalszym punkcie drogi kolektora na wyjściu z komory. Z uwagi na to, że komora jest zasadniczo zamknięta, powietrze płynące ku górze w kierunku wierzchołka komory z konieczności musi zmienić swój kierunek przepływu z powrotem w dół, a to sprzyja zawirowaniom w obrębie komory. Jednakże według wynalazku, ruch kolektora w kierunku przędzarki oznacza, że wstęga jest najcieńsza w punkcie najbardziej oddalonym od przędzarki. W efekcie powietrze może łatwo uciec z górnej części komory przez wyeksponowany kolektor albo przez cienką wstęgę i przez kolektor, minimalizując
PL 204 121 B1 tym samym odwrotny i turbulentny przepływ powietrza w górnej części komory. Na ogół w wyniku tego, że wstęga jest najcieńsza w najbardziej oddalonym punkcie, a najgrubsza w najbliższym punkcie względem kontrolowanego dopływu powietrza, łatwiej jest osiągnąć bardziej laminarne pole przepływu powietrza przez komorę i przez kolektor. W efekcie występuje bardziej laminarne osadzanie włókien we wstędze i jakość wyrobu poprawia się.
Pole przepływu powietrza w konwencjonalnie skonstruowanych komorach może mieć tendencję do stawania się mniej stabilnym, jeżeli szerokość wzrasta powyżej normalnego maksimum do 2 m, lecz stabilność pola przepływu powietrza wzrasta w wyniku wynalazku i obecnie można zachować selektywnie stabilne pole przepływu powietrza, nawet jeżeli komora jest o wiele szersza niż zwykle. Stosownie do powyższego, wynalazek jest szczególnie wartościowy wówczas, gdy kolektor jest szeroki, tzn. powyżej 2 m i często co najmniej około 4 m, np. 4 do 6, a nawet 8 m albo więcej. Korzystnie więc, wynalazek jest korzystny, gdy stosuje się pojedynczy szeroki kolektor do zbierania włókien z 2, 3 albo większej liczby przędzarek umieszczonych obok siebie w zasadniczo zamkniętej komorze zbierającej, od strony przędzarek.
Kolektor zazwyczaj porusza się ku dołowi pod kątem co najmniej 30°, a często co najmniej 60° do poziomu w trakcie co najmniej połowy, a często w trakcie zasadniczo całego przebiegu pomiędzy położeniami początkowym i końcowym.
Kolektor może być kolektorem zasadniczo płaskim, tzn. może być zasadniczo płaski na obszarze, w którym wyznacza podstawę albo inną ścianę komory, np. jak znany z publikacji WO96/38391.
Korzystnie kolektor jest walcowy, przy czym walec ma oś zasadniczo poziomą i ułożoną poprzecznie względem osi przędzarki. Zastosowanie kolektora walcowego ma różnorodne zalety. Szczególną zaletą jest to, że łatwo jest ograniczyć do minimum problemy konstrukcyjne w przypadku szerokich kolektorów, stosując konstrukcję walcową zamiast płaskiej. Jest więc możliwe i korzystne zainstalowanie pojedynczego kolektora walcowego do zbierania włókien z dwóch, a zwykle z trzech lub większej liczby przędzarek odśrodkowych. Walec jest korzystnie zasadniczo kołowy (i zwykle kołowy) w przekroju poprzecznym, a więc jest walcem prawidłowym.
Wynalazek zilustrowano za pomocą załączonych rysunków, na których dla wygody przedstawiono wszędzie kolektory walcowe, lecz należy zdać sobie sprawę, że większość opisów dotyczących rysunków miałaby także zastosowanie do kolektorów płaskich.
Przedmiot wynalazku jest ukazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w widoku z boku urządzenie znane z publikacji WO96/38391, lecz zmodyfikowane poprzez zastosowanie kolektora walcowego zamiast płaskiego, a także przedstawia schematycznie przepływ powietrza; fig. 2 przedstawia odpowiedni widok podobnego urządzenia, z tym wyjątkiem, że jest ono zbudowane według wynalazku; fig. 3 przedstawia, w postaci widoku z tyłu, urządzenie z fig. 2; fig. 4 przedstawia widok podobny do fig. 3, lecz dotyczący zmodyfikowanej postaci urządzenia.
Urządzenie zawiera przędzarkę odśrodkową 1 przedstawioną schematycznie jako pojedynczy moduł, mającą górny, pierwszy rotor 2 i dwa lub większą liczbę (zwykle trzy) kolejnych rotorów 3, umieszczonych w kanale 4, który ma tylny otwarty koniec 5, który jest zasadniczo otwarty do atmosfery, i przedni koniec 6, który otwiera się do, łączy się z oraz wyznacza otwór 7 zasadniczo zamkniętej komory zbierającej 8. Ta komora zbierająca 8 ma górne ściany 9 i boczne ściany 10 oraz studzienkę 11 do zbierania grudek i innych odpadów.
Należy zdać sobie sprawę, że układ przędzarki, kanału 4 i komory zbierającej 8 może być, i korzystnie jest, taki jak opisano bardziej szczegółowo w WO96/38391. W szczególności, korzystnie rotory zamontowane są wewnątrz kanału, jak przedstawiono np. na fig. 3 dokumentu WO96/38391.
Powietrze jest doprowadzane wokół przędzarki 1 poprzez zasysanie i/lub za pomocą celowych środków doprowadzających powietrze, np. przez tylny otwarty koniec 5, a zwykle powietrze główne jest doprowadzane także z przędzarki wokół powierzchni niektórych albo wszystkich rotorów.
Podczas prowadzenia procesu wywołuje się obrót rotorów (za pomocą silników, nie pokazanych) z dużą prędkością w konwencjonalny sposób, a roztopiony materiał wylewa się na najwyższy rotor, z następującym przeniesieniem na inne rotory i rozwłóknianiem w zwykły sposób, tak aby utworzyć chmurę włókien porywaną w powietrzu, a chmura ta przemieszcza się w kierunku kolektora 31.
Jak pokazano na fig. 1, kolektor 31 jest porowatym walcem, który porusza się ku górze przez komorę. Górne ściany 9 i boczne ściany 10 komory zasadniczo zbliżają komorę do walca, pomiędzy punktem 12, w którym walec wchodzi do komory, i punktem 13, w którym walec opuszcza komorę. Wstęga narasta na kolektorze w trakcie, gdy kolektor przemieszcza się od położenia początkowego
PL 204 121 B1 w punkcie 12 lub nieco powyżej punktu 12, do położenia końcowego w punkcie 13 lub nieco przed nim, w wyniku czego wstęga jest bardzo cienka blisko punktu 12, lecz jest gruba blisko punktu 13. Wstęgę zdejmuje się następnie z kolektora za pomocą odpowiednich środków zbierających 14. Działanie zasysające przez walec jest wywierane za pomocą środków ssących 15 w postaci skrzynki od wewnętrznej strony pomiędzy położeniami w punktach 12 i 13.
W obszarze walca naprzeciwko przędzarki powietrze płynie bezpośrednio do kolektora i przez kolektor, gdyż głębokość wstęgi w tym obszarze jest wystarczająco mała, aby w sposób znaczący przeszkadzać przepływowi powietrza przez kolektor. Gdy jednak kolektor porusza się w kierunku do góry powyżej poziomu przędzarki, np. w okolicy punktu 16, grubość wstęgi wzrasta na tyle, że znacząco przeszkadza przepływowi powietrza przez kolektor. Powietrze poruszające się ku górze przez komorę, np. jak zaznaczono strzałką 17, nie może w sposób zadowalający uciec pomiędzy komorą i walcem w punkcie 13 albo pomiędzy bocznymi ścianami 10 i walcem, a tym samym, jak zaznaczono strzałką 17, ma tendencję do odwracania swego kierunku przepływu w sposób turbulentny. To z konieczności sprzyja powstawaniu turbulencji niżej w komorze, np. jak zaznaczono strzałkami 18 i 19.
Konsekwencją tego zjawiska jest to, że układanie włókien na kolektorze w całym obszarze rozciągającym się pomiędzy punktami 12 i 13, a zwłaszcza pomiędzy punktami 16 i 13 pozostaje pod znaczącym wpływem turbulencji w strumieniu powietrza. Zwiększa to przypadkowość orientacji włókien we wstędze i może prowadzić do utraty wełny w studzience na odpady.
Według wynalazku, urządzenie przedstawione na fig. 1 jest zmodyfikowane poprzez zmianę kierunku ruchu walca.
W takim rozwiązaniu kolektor 31 wchodzi do komory w położeniu początkowym 20 kolektora, które służy jako położenie początkowe, oraz opuszcza komorę w położeniu końcowym 21 kolektora, które służy jako położenie końcowe. Położenie początkowe 20 jest usytuowane ponad górnym rotorem, tzn. ponad linią poziomą 22 poprowadzoną do przodu z górnego rotora 2 (tzn. z najwyższego punktu obwodu górnego rotora 2), jak zaznaczono linią poziomą 22.
Położenie końcowe 21 znajduje się poniżej położenia początkowego 20. Kąt α pomiędzy linią poziomą 23, która biegnie od przędzarki od położenia końcowego 21, i linią łączącą położenie początkowe 20 i położenie końcowe 21 korzystnie wynosi od około 30° do około 100°. Jeżeli α jest mniejsze niż 30°, położenie początkowe 20 jest w niepożądanym stopniu oddalone od przędzarki. Jeżeli α jest większe od 100°, niepożądanie duże podciśnienie może być konieczne do utrzymania wstęgi na powierzchni zbierającej. Zwykle kąt α wynosi co najmniej 45°. Na ogół nie jest on większy od 90°, a korzystnie nie przewyższa 80°. Wartości około 50 - 70° są zazwyczaj odpowiednie.
Położenie końcowe może być usytuowane powyżej przędzarki, lecz zazwyczaj znajduje się ono na jednym poziomie albo poniżej przędzarki. W szczególności kąt β pomiędzy linią poziomą biegnącą od najniższego punktu krawędzi najniższego rotora do położenia końcowego 21 może zawierać się w zakresie od małego kąta powyżej poziomu, np. do 10° albo 20° lub 25° powyżej poziomu, do większego kąta poniżej poziomu, zwykle nie więcej niż 50° poniżej poziomu. Często kąt β wynosi od około zera do 30° poniżej poziomu.
Wstęga mieć będzie znaczną grubość, gdy osiągnie położenie końcowe 21 i pożądane jest zapewnienie deflektora, przedstawionego schematycznie w postaci uszczelnienia takiego jak bęben albo walec uszczelniający 26, w celu stworzenia uszczelnienia pomiędzy ścianami 27 i wstęgą albo, podczas rozruchu procesu, zanim zacznie narastać wstęga, pomiędzy walcowym kolektorem 31 Ten walec uszczelniający 26 może być wyposażony w odpowiedni docisk sprężysty w celu zapewnienia odpowiedniej szczelności, aby osiągnąć zadowalającą minimalizację ucieczki powietrza w położeniu końcowym 21. Boki komory tworzą zasadniczo szczelne połączenie ze ścianami komory. W efekcie zasadniczo całość powietrza, które dopływa do komory, opuszcza komorę w wyniku zasysania przez kolektor pomiędzy położeniami początkowym i końcowym.
Skrzynka zdmuchująca 28 może być umieszczona bezpośrednio poniżej położenia końcowego 21, w celu zdmuchiwania wstęgi w dół na układ 29 i 30 zbierający wstęgę, dzięki któremu można zdjąć wstęgę z walcowego kolektora 31 i odprowadzić dalej do stanowiska układania krzyżowego albo innego etapu dalszej przeróbki.
Korzystne jest, aby kąt pomiędzy styczną do walca w miejscu układu 29 i linią poziomą w miejscu układu 29 nigdy nie był zbyt mały, gdyż przy małych kątach istnieje ryzyko nadmuchu powietrza wzdłuż powierzchni wstęgi w pobliżu górnej części komory i przetaczania włókien wzdłuż powierzchni wstęgi, zakłócając tym samym laminarne ułożenie włókien. Zapewniając, że kąt pomiędzy liniami 23 i 24 wynosi zawsze około 30°, ryzyko to zostaje zminimalizowane, lecz korzystnie kąt pomiędzy styczną
PL 204 121 B1 w miejscu układu 29 i linią poziomą w miejscu układu 29 wynosi co najmniej około 19° albo 20°, a korzystnie wynosi co najmniej około 30°, np. do 45° albo nawet 60°.
Zaletą kolektora 31 w kształcie walca jest to, że walec można skonstruować jako względnie sztywny i nie musi on uginać się podczas obrotu, w sposób jaki jest wymagany, gdy kolektor ma płaski odcinek drogi, jak przedstawiono np. na fig. 2 dokumentu WO96/38391. Z uwagi na to, że cylinder można skonstruować jako zasadniczo sztywny, można stworzyć konstrukcję o znacznej długości osiowej, nie stwarzając żadnych znaczących problemów technicznych. Korzystna postać wynalazku, wykorzystująca kolektor walcowy, jest więc dogodnie stosowana w przypadku szerokich komór zbierających, np. komór służących do zbierania z co najmniej dwóch, a często z trzech (albo większej liczby) umieszczonych obok siebie przędzarek, jak przedstawiono schematycznie na fig. 3. Jak przedstawiono na fig. 4, mogą występować boczne szczeliny powietrzne 42 i dolne szczeliny powietrzne 43 w końcowej ścianie komory, przylegającej do przędzarek. Dolne szczeliny powietrzne mogą być takie jak pokazano bądź też mogą zajmować całą szerokość komory. Boczne szczeliny powietrzne mogą być regulowane tak, aby kontrolować ilość zasysanego przez nie powietrza i/lub mogą być zasilane przez regulowane dmuchawy. Do 60 albo 70%, zwykle około 10 - 50% całości powietrza głównego, pomocniczego i trzeciego rzędu (co w praktyce stanowi całość powietrza zasysanego przez kolektor) może dopływać przez szczeliny powietrzne 42 i 43. Można stwierdzić, że jeżeli ilość powietrza trzeciego rzędu zwiększy się nadmiernie, wystąpi tendencja do wzrostu turbulencji w komorze oraz tendencja do obniżenia jakości ułożenia włókna. W związku z tym odpowiednie ilości można określić empirycznie. Najwyższe wartości, jakie podano powyżej (a zwłaszcza wartości 50 - 70% lub więcej całości powietrza) są zwykle odpowiednie tylko wtedy, gdy szerokość komory w pobliżu przędzarek jest znacznie większa niż łączna szerokość przędzarek. Przykładem jest sytuacja, gdy komora jest dostatecznie szeroka, aby pomieścić trzy przędzarki obok siebie, lecz w rzeczywistości mieści tylko dwie takie przędzarki.
Dogodnie, walec jest wykonany z blachy z otworami, np. z blachy stalowej albo innej blachy zaopatrzonej w otwory, zwykle z układem otworów walcowych albo innych. Blacha może mieć grubość np. do 5 mm lub więcej, jeżeli wymaga tego wytrzymałość.
Odpowiednie strumienie 32 wody pod wysokim ciśnieniem tryskające do wewnątrz lub na zewnątrz mogą być usytuowane w odpowiednich miejscach w celu czyszczenia walca.
Udział obwodu walca pomiędzy położeniem początkowym 20 i położeniem końcowym 21 wynosi zwykle poniżej 50%, korzystnie poniżej 40%, a zwykle poniżej 30% całości obwodu, lecz zazwyczaj stanowi co najmniej 15% i zwykle co najmniej 20% całości obwodu.
Prędkość ruchu walca można dobrać stosownie do zdolności produkcji włókien i wymaganej gramatury wstęgi. Typowo prędkość obwodowa walca wynosi 40 - 300 m/min (często około 140 - 210 m/min). Gramatura wstęgi zbieranej na walcu wynosi zwykle 100 - 750 g/m2, często około 200 - 350 g/m2.
Środek wiążący albo inne dodatki można wprowadzać do wstęgi w zwykły sposób, np. poprzez wtryskiwanie do chmury włókien z przędzarki albo z dysz rozmieszczonych wokół przędzarki lub w komorze, w znany sposób.
Oprócz osiągnięcia bardziej laminarnego ułożenia włókien oraz umożliwienia dogodnej konstrukcji układu zbierania, który jest bardzo szeroki, wynalazek przynosi także korzyści z punktu widzenia minimalizacji niepożądanej ucieczki powietrza zanieczyszczonego włóknami, środkiem wiążącym albo innym materiałem z przędzarki, do atmosfery. To ulepszenie uwidacznia fakt, że można zapewnić bardzo skuteczne uszczelnienie w położeniu początkowym 20 i położeniu końcowym 21 (i wokół boków komory) bez wynikającego z tego obniżenia jakości wstęgi wskutek zwiększonych turbulencji i ze względu na to, że zanieczyszczenie spowodowane wydmuchem ze skrzynki zdmuchującej 28 jest mniejsze niż można było oczekiwać. Może to być wynikiem lepszego rozkładu i przechwytywania włókien, środka wiążącego i innego materiału we wstędze.
Z powodu ulepszonej kontroli przepływu powietrza w komorze i zmniejszonego zanieczyszczenia z komory przy równoczesnym ulepszeniu sposobu układania włókna, można zwiększyć przepływ powietrza wokół przędzarki, a w szczególności przepływ powietrza głównego z przestrzeni wokół poszczególnych rotorów. Poprawia to jakość powstających włókien i umożliwia poprawę ogólnych właściwości wyrobu finalnego. Tym samym nowa konfiguracja umożliwia zmodyfikowanie sposobu wytwarzania włókien w korzystny sposób, nie wywołując negatywnego wpływu na ułożenie włókien albo środowisko.
Promień walca wynosi zwykle co najmniej 1 m, typowo 2 - 6 m, zwykle 3 - 5 m. Odległość od przędzarki do walca wynosi zwykle co najmniej 1 m i może wynosić 2 - 4 m, lecz zwykle mniej niż 5 m.
PL 204 121 B1
Roztopiony materiał używany do wylewania na pierwszy rotor i wytwarzania włókien może być dowolnym roztopionym materiałem szklistym nadającym się do przędzenia w przędzarce kaskadowej albo innej przędzarce odśrodkowej typu opisanego w niniejszym dokumencie. Zwykle jest to roztopiony materiał znany jako stopiony kamień, skała albo żużel.
Wstęga może być przetwarzana na dowolny żądany wyrób finalny za pomocą konwencjonalnych technik, np. poprzez układanie krzyżowe i/lub utwardzanie w piecu i prasowanie.
Wynalazek jest szczególnie wartościowy w przypadku, gdy wstęga jest układana krzyżowo i jest szeroka, zwykle o szerokości ponad 2,5 m, a na ogół 3 albo 4 m lub więcej i jest układana krzyżowo, ponieważ można wytwarzać taki wyrób mający dobrą jakość przy dużych natężeniach przepływu roztopionego materiału, bez pogarszania właściwości, jakie zwykle spotyka się przy dużych natężeniach przepływu roztopionego materiału. Zaleta ta jest szczególnie cenna, gdy układany krzyżowo wyrób ma gęstość 5 - 50 kg/m3 i jest cięty wzdłuż (poprzecznie do kierunku każdej zakładki wstęgi) i pakowany w postaci ściśniętego rulonu, jak opisano w dokumencie GB 0019999.2.
Wynalazek jest także szczególnie cenny wtedy, gdy wstęga (która może być wstęgą konwencjonalną albo szeroką) jest układana krzyżowo w celu wytworzenia płata, który ma szerokość większą niż 2,5, zwykle 3 albo 4 m, bądź też jest jeszcze szerszy. Wytwarzając wyrób finalny o takiej szerokości i dostarczając szerokiego pieca do utwardzania oraz innych urządzeń do manipulacji, można zwiększyć wydajność nie zwiększając długości całego systemu produkcyjnego. Wyrób układany krzyżowo ma także lepsze właściwości, jeżeli tnie się go w poprzek (w przybliżonym kierunku długości każdej zakładki wstęgi), np. w celu dostarczenia rulonu o małej gęstości, mającego długość co najmniej 3 m.
Wstęgę albo płat można uformować w dowolny zwykły wyrób z MMVF, taki jak izolacja cieplna, zabezpieczenie przeciwpożarowe, izolacja akustyczna albo warstwa regulacyjna, bądź też jako podłoże do hodowli roślin (które zazwyczaj jest spajane) albo włókna wzmacniające lub wypełniacze (które zwykle nie są spajane).

Claims (16)

1. Urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych (MMVF), które zawiera przędzarkę odśrodkową, mającą pierwszy obrotowy rotor albo zestaw obrotowych rotorów, składający się z pierwszego rotora i jednego lub większej liczby kolejnych rotorów, w której rotor albo każdy rotor jest zamontowany obrotowo wokół zasadniczo poziomej osi, przy czym roztopiony materiał wylewany na pierwszy rotor jest wyrzucany w postaci włókien; bądź też, w zestawie rotorów, jest wyrzucany na rotor lub kolejno na każdy z rotorów i jest wyrzucany w postaci włókien z rotora albo z każdego kolejnego rotora, oraz ewentualnie z pierwszego rotora; środki napędowe do obracania rotora albo każdego rotora; komorę zbierającą rozciągającą się do przodu od przędzarki i zasadniczo zamkniętą przed niekontrolowanym dopływem albo ucieczką powietrza; środki doprowadzające powietrze, do kontrolowanego doprowadzania powietrza wokół i przez przędzarkę, tak że włókna są wydmuchiwane do przodu z przędzarki w postaci chmury włókien porywanych w powietrzu, które zasadniczo w całości jest powietrzem doprowadzanym w sposób kontrolowany wokół i przez przędzarkę; kolektor zamontowany w komorze zbierającej, odbierający chmurę włókien bezpośrednio z przędzarki; środki ssące zasysające przez kolektor i tym samym zbierające włókna z chmury w postaci wstęgi na kolektorze; środki przemieszczające kolektor w obrębie komory zbierającej od położenia początkowego, w którym zaczyna się zbieranie włókien na kolektorze, do położenia końcowego, w którym kończy się zbieranie włókien na kolektorze, znamienne tym, że położenie początkowe (20) jest bardziej oddalone od pierwszego rotora przędzarki (1) niż położenie końcowe (21).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że kolektor jest przemieszczalny w kierunku do dołu od położenia początkowego (20) do położenia końcowego (21).
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że położenie początkowe (20) kolektora znajduje się ponad linią poziomą (22), poprowadzoną od pierwszego rotora (2), a kąt α pomiędzy linią poziomą (23) poprowadzoną od położenia końcowego (21) i linią (24) poprowadzoną pomiędzy położeniami początkowym i końcowym (20, 21) kolektora wynosi 30° - 100°.
4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że kąt α wynosi 45 - 80°.
PL 204 121 B1
5. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, albo 4, znamienne tym, że położenie końcowe (21) znajduje się w takim punkcie, że linia poprowadzona z położenia końcowego (21) do najniższego rotora albo rotora przędzarki (1) tworzy kąt β od 20° powyżej poziomu do 50° poniżej poziomu.
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że kąt β wynosi 0 - 30° poniżej poziomu.
7. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że kolektor jest zasadniczo walcowy, korzystnie o szerokości co najmniej 4 m.
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zawiera co najmniej dwie przędzarki odśrodkowe w układzie obok siebie, przy czym te przędzarki mają wspólny walcowy kolektor odbierający chmurę włókien z tych przędzarek.
9. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że kolektor jest zasadniczo płaski, gdy porusza się pomiędzy położeniem początkowym i końcowym.
10. Urządzenie według zastrz. 1 albo 8, znamienne tym, że przędzarka jest zamontowana w kanale, otwierającym się do komory, a środki do kontrolowanego doprowadzania powietrza do komory składają się zasadniczo tylko ze środków do kontrolowanego doprowadzania powietrza przez kanał i przez przędzarkę, oraz ewentualnie z wlotów do komory do doprowadzania powietrza do komory od dołu z każdego boku przędzarki.
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że środki do kontrolowanego doprowadzania powietrza przez przędzarkę obejmują środki do doprowadzania powietrza głównego co najmniej w zewnętrznych obszarach obwodowych przędzarki związanych z pierwszym rotorem bądź też, w zestawie rotorów, z każdym kolejnym rotorem i ewentualnie z pierwszym rotorem, do nadmuchiwania powietrza głównego do przodu w poprzek powierzchni rotora albo każdego rotora, z którym związane są środki doprowadzające powietrze główne.
12. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że co najmniej 50% pola przekroju poprzecznego kanału w miejscu, gdzie kanał otwiera się do komory, jest otwarte dla przepływu powietrza wokół przędzarki i do komory, w wyniku zasysania powietrza przez kanał za pomocą środków zasysających, a konstrukcja przędzarki i kanału jest taka, aby zapewnić warunki zasadniczo stałego przepływu powietrza wokół przędzarki.
13. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 7, albo 9, znamienne tym, że kolektor jest przemieszczalny z zewnątrz komory i wchodzi do komory w położeniu początkowym i opuszcza komorę w położeniu końcowym, przy czym w położeniach początkowym i końcowym znajdują się uszczelnienia zasadniczo zapobiegające dopływowi albo ucieczce powietrza w tych położeniach.
14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że uszczelnienie w położeniu końcowym jest dociskane sprężyście do kolektora, w wyniku czego zapewnia on uszczelnienie z wstęgą przenoszoną poza komorę na kolektorze w położeniu końcowym.
15. Zastosowanie urządzenia zawierającego przędzarkę odśrodkową (1), mającą pierwszy obrotowy rotor albo zestaw obrotowych rotorów, składający się z pierwszego rotora (2) i jednego lub większej liczby kolejnych rotorów (3), w której rotor albo każdy rotor zamontowany jest obrotowo wokół zasadniczo poziomej osi, przy czym roztopiony materiał wylewany na pierwszy rotor (2) wyrzucany jest w postaci włókien; bądź też, w zestawie rotorów, wyrzucany jest na rotor lub kolejno na każdy z rotorów (3) i jest wyrzucany w postaci włókien z rotora albo z każdego kolejnego rotora (3), oraz ewentualnie z pierwszego rotora (2); środki napędowe do obracania rotora albo każdego rotora (2, 3); komorę zbierającą (8) rozciągającą się do przodu od przędzarki (1) i zasadniczo zamkniętą przed niekontrolowanym dopływem albo ucieczką powietrza; środki doprowadzające powietrze, do kontrolowanego doprowadzania powietrza wokół i przez przędzarkę, tak że włókna są wydmuchiwane do przodu z przędzarki (1) w postaci chmury włókien porywanych w powietrzu, które zasadniczo w całości jest powietrzem doprowadzanym w sposób kontrolowany wokół i przez przędzarkę; kolektor (31) zamontowany w komorze zbierającej (8), odbierający chmurę włókien bezpośrednio z przędzarki (1); środki ssące (15) zasysające przez kolektor i tym samym zbierające włókna z chmury w postaci wstęgi na kolektorze; środki przemieszczające kolektor (31) w obrębie komory zbierającej (8) od położenia początkowego (20), w którym zaczyna się zbieranie włókien na kolektorze, do położenia końcowego (21), w którym kończy się zbieranie włókien na kolektorze; do wytwarzania wstęgi z włókien szklistych.
16. Zastosowanie urządzenia do wytwarzania płata wstęgi ze sztucznych włókien szklistych (MMVF), które zawiera przędzarkę odśrodkową (1), mającą pierwszy obrotowy rotor albo zestaw obrotowych rotorów, składający się z pierwszego rotora (2) i jednego lub większej liczby kolejnych rotorów (3), w której rotor albo każdy rotor zamontowany jest obrotowo wokół zasadniczo poziomej osi, przy czym roztopiony materiał wylewany na pierwszy rotor (2) wyrzucany jest w postaci włókien; bądź też,
PL 204 121 B1 w zestawie rotorów, wyrzucany jest na rotor lub kolejno na każdy z rotorów (3) i jest wyrzucany w postaci włókien z rotora albo z każdego kolejnego rotora (3), oraz ewentualnie z pierwszego rotora (2); środki napędowe do obracania rotora albo każdego rotora (2, 3); komorę zbierającą (8) rozciągającą się do przodu od przędzarki (1) i zasadniczo zamkniętą przed niekontrolowanym dopływem albo ucieczką powietrza; środki doprowadzające powietrze, do kontrolowanego doprowadzania powietrza wokół i przez przędzarkę, tak że włókna są wydmuchiwane do przodu z przędzarki (1) w postaci chmury włókien porywanych w powietrzu, które zasadniczo w całości jest powietrzem doprowadzanym w sposób kontrolowany wokół i przez przędzarkę; kolektor (31) zamontowany w komorze zbierającej (8), odbierający chmurę włókien bezpośrednio z przędzarki (1); środki ssące (15) zasysające przez kolektor i tym samym zbierające włókna z chmury w postaci wstęgi na kolektorze; środki przemieszczające kolektor (31) w obrębie komory zbierającej (8) od położenia początkowego (20), w którym zaczyna się zbieranie włókien na kolektorze, do położenia końcowego (21), w którym kończy się zbieranie włókien na kolektorze z wytworzeniem wstęgi, oraz ma środki do układania krzyżowego wytworzonej wstęgi, a następnie środki do utwardzania środka wiążącego, do wytwarzania łączonego płata wstęgi z włókien szklistych.
PL357362A 1999-09-28 2000-09-28 Urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych, zastosowanie urządzenia zawierającego przędzarkę odśrodkową oraz zastosowanie urządzenia do wytwarzania płata wstęgi ze sztucznych włókien szklistych PL204121B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99119021 1999-09-28
PCT/EP2000/009916 WO2001023314A1 (en) 1999-09-28 2000-09-28 Processes and apparatus for the production of man-made vitreous fibre products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL357362A1 PL357362A1 (pl) 2004-07-26
PL204121B1 true PL204121B1 (pl) 2009-12-31

Family

ID=8239070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL357362A PL204121B1 (pl) 1999-09-28 2000-09-28 Urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych, zastosowanie urządzenia zawierającego przędzarkę odśrodkową oraz zastosowanie urządzenia do wytwarzania płata wstęgi ze sztucznych włókien szklistych

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP1228011B2 (pl)
AT (1) ATE353316T1 (pl)
AU (1) AU1135401A (pl)
DE (1) DE60033304T3 (pl)
ES (1) ES2280256T3 (pl)
HU (1) HU228318B1 (pl)
MY (1) MY127992A (pl)
PL (1) PL204121B1 (pl)
SI (1) SI1228011T1 (pl)
WO (1) WO2001023314A1 (pl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2273898T3 (es) * 2000-09-28 2007-05-16 Rockwool International A/S Productos de fibras aglutinadas.
FI120735B (sv) * 2005-06-01 2010-02-15 Paroc Oy Ab Uppsamlingskammare och ett förfarande vid framställning av mineralfibrer
CN111020884B (zh) * 2011-09-30 2023-03-17 欧文斯科宁知识产权资产有限公司 形成玻璃纤维的分层叠毡的连续方法及其模塑叠毡
WO2015142294A1 (en) * 2014-03-17 2015-09-24 Izoteh D.O.O. Collecting chamber and fiber formation method
GB2546310A (en) * 2016-01-15 2017-07-19 Thermal Ceram Uk Ltd Melt-formed inorganic fibres
WO2017121770A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-20 Thermal Ceramics Uk Limited Apparatus and method for forming melt-formed inorganic fibres

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2830648A (en) * 1956-06-06 1958-04-15 Lof Glass Fibers Co Process and apparatus for producing a glass fiber mat
GB1175315A (en) * 1967-08-25 1969-12-23 Richard Dilo Process and Apparatus for the Manufacture of Fibre Fleeces.
FR2500492B1 (fr) * 1981-02-24 1985-07-26 Saint Gobain Isover Perfectionnement aux procedes et dispositifs de formation de fibres minerales au moyen de roues de centrifugation
FI77273C (sv) * 1986-04-25 1989-02-10 Partek Ab Förfarande och anordning för bildande av mineralullsbanor.
DE3921399A1 (de) * 1989-06-29 1991-01-10 Gruenzweig & Hartmann Verfahren und einrichtung zur herstellung von mineralwollevliesen aus insbesondere steinwolle
GB9509782D0 (en) * 1995-05-15 1995-07-05 Rockwool Int Man-made vitreous fibre products and processes and apparatus for their production
GB9509813D0 (en) * 1995-05-15 1995-07-05 Rockwool Int Method and apparatus for the manufacture of man-made vitreous fibre products
FR2736940A1 (fr) * 1995-07-19 1997-01-24 Saint Gobain Isover Procede et dispositif pour la formation d'un feutre de fibres minerales de qualite amelioree
GB9604240D0 (en) * 1996-02-28 1996-05-01 Rockwool Int Webs of man-made vitreous fibres

Also Published As

Publication number Publication date
SI1228011T1 (sl) 2007-06-30
DE60033304D1 (de) 2007-03-22
AU1135401A (en) 2001-04-30
HU228318B1 (en) 2013-03-28
WO2001023314A1 (en) 2001-04-05
EP1228011A1 (en) 2002-08-07
HUP0202784A2 (en) 2006-07-28
ATE353316T1 (de) 2007-02-15
PL357362A1 (pl) 2004-07-26
ES2280256T3 (es) 2007-09-16
EP1228011B1 (en) 2007-02-07
MY127992A (en) 2007-01-31
DE60033304T3 (de) 2017-08-31
DE60033304T2 (de) 2007-07-05
EP1228011B2 (en) 2017-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5906669A (en) Man-made vitreous fiber products and processes and apparatus for their production
WO2000046434A1 (en) Spunbond web formation
NZ203666A (en) Centrifugal production of fibres using spinner with diameter greater than 500mm
EP1086054B1 (en) Man-made vitreous fibres batts and their production
PL204121B1 (pl) Urządzenie do wytwarzania wstęgi ze sztucznych włókien szklistych, zastosowanie urządzenia zawierającego przędzarkę odśrodkową oraz zastosowanie urządzenia do wytwarzania płata wstęgi ze sztucznych włókien szklistych
WO1981002172A1 (en) System and method for dispersing filaments
US7037097B2 (en) Methods and apparatus for controlling airflow in a fiber extrusion system
EP0825965B1 (en) Method and apparatus for the manufacture of man-made vitreous fibre products
US4482308A (en) Apparatus for forming dry laid webs
US4627953A (en) Method for forming dry laid webs
CA2354050C (en) Process and apparatus for the manufacture of a non-woven fabric
RU2415088C2 (ru) Способ производства минеральных волокон
CN1152643A (zh) 优质无机纤维毡的制造方法及装置
NO814393L (no) Metode og apparat for oppsamling av fibermateriale
EP1228012B1 (en) Processes and apparatus for the production of man-made vitreous fibre products
EP1888829B1 (en) Collecting chamber and method in the manufacture of mineral fibres
RU2369568C2 (ru) Способ и устройство для изготовления минеральных волокон и волокнообразующее роторное устройство
EP0621857B1 (en) A method and an apparatus for forming the primary web of a mineral fibre mat
SU1719328A1 (ru) Устройство дл получени минеральной ваты
CA2220362C (en) Man-made vitreous fibre products and processes and apparatus
SU1430279A1 (ru) Камера волокноосаждени
FI127025B (sv) Förfarande vid framställning av mineralull
AU6775881A (en) System and method for dispersing filaments