RS55187B1 - Postupak i uređaj za uklanjanje sačme iz materijala od mineralnih vlakana - Google Patents

Description

Ovaj pronalazak odnosi se na postupak tretiranja proizvedenog veštačkog materijala od staklenih vlakana kako bi se smanjio udeo sačme u materijalu. Pronalazak se posebno odnosi na tretiranje vlakana koja se nisu vezala tako da obrazuju konsolidovanu vunu, već se umesto toga koriste kao slobodna vlakna.

Pod uobičajenom praksom smatra se da se proizvodnja staklenih vlakana vrši postupkom izrade vlakana od rastopine stakla u mlazu vazduha koji se kreće prema kolektoru (tzv. „fiberizacija") čime se obrazuje oblak primarnih vlakana usmerenih prema kolektoru gde se ona i skupljaju u vidu proizvedene staklene vune. Postupak izrade vlakana se uobičajeno sprovodi korišćenjem najmanje jednog centrifugalnog fiberizacionog rotora. Često se koristi veći broj fiberizacionih rotora kako bi se formirao kaskadni sistem rotacije.

U proizvodnji staklenih vlakana veoma je uobičajeno da dođe do formiranja značajnih količina materijala koji nije formirao vlakna poznatog kao „perle" ili „sačma". U mnogim slučajevima sačma može sačinjavati čak i do 45 težinskih % prikupljenog mineralnog materijala.

Prisustvo sačme u prikupljenim mineralnim vlaknima je u opštem slučaju neželjeno jer degradira karakteristike vlaknastog materijala. Kada se veštački materijal od staklenih vlakana koristi kao izolacioni materijal visok sadržaj sačme može umanjiti njegova izolaciona svojstva. Visok sadržaj sačme može posebno rezultovati time da su veštačka staklena vlakna neadekvatnog kvaliteta da bi se mogla primeniti u određenim slučajevima kao što je, na primer, izrada akustičke izolacije.

Prisustvo sačme takođe može povećati ukupnu gustinu veštačkog materijala od staklenih vlakana, što predstavlja nedostatak kod mnogih varijanti primene.

Dok su postupci za uklanjanje sačme iz materijala od mineralnih vlakana poznati, mnogi od njih rezultuju neadekvatnim uklanjanjem sačme. Pored toga, tamo gde i postoje postupci kojima se može ukloniti zadovoljavajuća količina sačme, ovi postupci su isuviše neekonomični da bi bili primenjeni u proizvodnji mnogih tipova proizvoda.

Zbog toga cilj predmetnog pronalaska jeste da opiše postupak i uređaj koji bi bili efektivni u uklanjanju sačme iz materijala od mineralnih vlakana, a koji bi bili ekonomični da bi se mogli primeniti u komercijalnim procesima.

Dokument VVO2011/012712A1 opisuje postupak proizvodnje elementa koji sadrži mineralna vlakna i elementa proizvedenog tim postupkom.

Dokument US3792943A opisuje postupak i uređaj za suvu distribuciju vlakana. Dokument GB2069876A opisuje postupak uklanjanja granuliranog materijala iz mineralne vune u obliku mat vlakana.

Predmetni pronalazak je posebno koristan za proizvodnju veštačkih materijala od staklenih vlakana namenjenih upotrebi u slučajevima gde se prisustvo određene količine sačme može tolerisati, ali gde je nivo sačme prirodno proizvedene tokom izvođenja postupka proizvodnje mineralnih vlakana suviše veliki. Za ove primene je od posebne je važnosti da se trošak bilo kakve naknadne obrade veštačkog materijala od staklenih vlakana zadrži na minimumu kako bi se osiguralo da će rezultujući proizvod biti ekonomski opravdan.

Pronalazak se posebno odnosi na proizvodnju slobodnih vlakana koja nisu uzajamno vezana kako bi nakon prikupljanja obrazovala konsolidovanu balu. Ovaj oblik proizvoda se često isporučuje korisnicima u formi bala formiranih od vlakana čija se primena vrši putem raspršivanja. U ovom kontekstu posebno je važno da se u što većoj meri eliminiše prisustvo velikih komada materijala koji nije formirao vlakna iz veštačkog materijala od staklenih vlakana.

Stoga, predmetni pronalazak obezbeđuje postupak za uklanjanje sačme iz mineralnih vlakana prema Zahtevu 1.

Zaključeno je da je postupak prema pronalasku efektivan po pitanju uklanjanja sačme a da je, pri tom, i visoko ekonomičan jer postupak i uređaj prema pronalasku mogu formirati deo kontinualne produkcione linije za proizvodnju veštačkog materijala od staklenih vlakana, što je u suprotnosti sa mnogim prethodnim postupcima poznatim u postojećem stanju tehnike. Ovo dovodi do značajnih unapređenja u smislu brzine izvođenja postupka pa i, kao rezultat toga, cene rezultujućeg proizvoda.

Prema predmetnom pronalasku takođe je opisan i uređaj za uklanjanje sačme iz mineralnih vlakana koji sadrži: uređaj za razmršavanje namenjen razmršavanju mreže mineralnih vlakana kako bi se dobila razdvojena vlakna, sredstvo za dopremanje mreže namenjeno dopremanju mreže mineralnih vlakana do uređaja za razmršavanje,

sredstvo za obezbeđivanje vazdušnog toka namenjeno stvaranju primarnog vazdušnog toka u kojem se suspenduju razmršena mineralna vlakna,

komora za prosejavanje u koju se primarnom vazdušnom strujom dopremaju vlakna i u kojoj se sačma razdvaja od vlakana,

odvod za pražnjenje izveden na nižem kraju komore za prosejavanje namenjen prikupljanju sačme izdvojene od mineralnih vlakana, i kolektor namenjen prikupljanju razmršenih mineralnih vlakana,

gde su uređaj za razmršavanje i komora za prosejavanje bočno razmaknuti tako da se nalaze na rastojanju od najmanje 0,5 metara, prvenstveno od 0,7 do 5 metara, a još poželjnije od 1 do 3 metra.

Otkriveno je da kada je komora za prosejavanje na ovaj način odvojena od uređaja za razmršavanje uređaj može pružiti posebno efektivno uklanjanje sačme. Razdvajanjem lokacija procesa razmršavanja i, gde je prisutna, komore za prosejavanje je takođe poželjna karakteristika postupka prema pronalasku.

Kao što se koristi u ovom tekstu, termin „sačma" se odnosi na stakleni materijal koji nije u formi izduženih vlakana. Uopšteno, smatra se da veći komadi materijala koji nije formirao vlakna imaju veći nepovoljan uticaj na karakteristike proizvoda od manjih komada. Pronalazak je posebno koristan za tretiranje mreža mineralnih vlakana koje sadrže sačmu maksimalne dimenzije od najmanje 600 um. Prema nekim izvođenjima uklanja se najmanje 90 ili 95% sačme ove veličine. Predmetni pronalazak je takođe posebno pogodan za uklanjanje sačme maksimalne dimenzije preko 250 um. Često se uklanja najmanje 70 ili 80% sačme ove veličine. Pronalazak je takođe efektivan, čak i za uklanjanje sačme maksimalne dimenzije od najmanje 63 pm, a čak i za uklanjanje sačme maksimalne dimenzije od najmanje 25 pm.

Sadržaj sačme u veštačkom materijalu od staklene vune koji se tretira prema pronalasku može biti smanjen u značajnoj meri. Sadržaj sačme maksimalne dimenzije veće od 63 pm može biti smanjen od, na primer, 40 ili 45% težinskog udela do čak 33%, 25% ili čak do 20%.

Rezultujući materijal od mineralnih vlakana sa niskim sadržajem sačme je pogodan za veći broj primena. Na primer, može se raspršiti sa cementom na, na primer, čelične konstrukcije ili svodove parkirališta za automobile u vidu izolacije.

Pronalazak je takođe posebno pogodan za izradu materijala od mineralnih vlakana pogodnih za izolaciju na plovilima. U takvim primenama niska gustina je od posebne važnosti.

Nizak sadržaj sačme je takođe od posebne važnosti za proizvodnju akustičke izolacije. Stoga je pronalazak posebno primenjiv u ovom kontekstu.

Prema postupku prema pronalasku veštački materijal od staklenih vlakana koji je prikupljen iz primarne struje vazduha sadrži manje od 1% veziva. Poželjno je da veštački materijal od staklenih vlakana sadrži manje od 0,7% veziva, a prvenstveno je da taj vezivo bude prisutno u udelu manjem od 0,5%. Najpoželjnije je da u veštačkom materijalu od staklenih vlakana koji se prikuplja iz glavnog vazdušnog toka vezivo suštinski i ne bude prisutno.

Materijal može da sadrži i druge materijale pored veštačkih staklenih vlakana kao što su anti-statički materijali i/ili maziva, a obično je to i slučaj. Specifični primeri su silani i procesna ulja. Ovi dodatni materijali su uobičajeno prisutni u količinama manjim od 1% od ukupne težine veštačkog materijala od staklenih vlakana prikupljenog iz primarne vazdušne struje. Uobičajeno je ta količina manja od 0,5% ili je, čak, manja od 0,2%.

Veštačka staklena vlakna obrađena prema predmetnom pronalasku mogu biti bilo koja veštačka staklena vlakna, ali su uobičajeno u pitanju keramička vlakna ili kamena vlakna. Prvenstveno se obrađuju kamena vlakna. Kamena vuna u opštem slučaju imaju sadržaj oksida gvožđa od najmanje 3% i metala alkalne zemlje (kalcijum oksid i magnezijum oksid) od 10 do 40% uz druge obične oksidne konstituente koji sačinjavaju mineralne vune. Ovo su silicijum, aluminijum, alkalni metali (natrijum oksid i kalcijum oksid) koji su obično prisutni u nižim količinama, a takođe obuhvataju i titanijum, kao i druge manje okside.

Ipak, neka kamena vlakna koja su posebno korisna u pronalasku su vlakna koja sadrže manje od 1 težinskih % oksida gvožđa, oko 17 do 23 težinskih %, a prvenstveno 18 do 22 težinskih % silicijuma, kombinovani udeo oksida kalcijuma i oksida magnezijuma od 34 do 39 težinskih % i maksimalni kombinovani udeo oksida natrijuma i oksida kalijuma od 3 težinska %.

Prečnik vlakana je često u opsegu od 3 do 20 mikrona, a posebno od 5 do 10 mikrona što se smatra konvencionalnim.

Kao što je primenjen u ovom tekstu, termin „prikupljena mreža" je namenjen da obuhvati bilo koja mineralna vlakna koja su prikupljena na površini, tj. koja nisu više nošena vazdušnom strujom.

Prikupljena mreža može biti primarna mreža koja je obrazovana prikupljanjem vlakana na traci transportera i obezbeđena za vršenje postupka prema pronalasku bez ukrštanja ili drugog vida konsolidacije. Alternativno, prikupljena mreža može biti sekundarna mreža koja je obrazovana ukrštanjem ili nekim drugim načinom konsolidacije primarne mreže. Prvenstveno, prikupljena mreža je primarna mreža.

Razmršavanje vlakana je u predmetnom pronalasku od velike važnosti jer otvara i razdvaja vlakna jedna od drugih čime se otpušta sačma koja bi u suprotnom ostala zarobljena unutar mreže. Uređaj za razmršavanje je prvenstveno najmanje jedan valjak koji rotira oko svoje uzdužne ose i poseduje šiljke koji se uzdižu sa površine njegovog obima. Proces razmršavanja prvenstveno podrazumeva dopremanje prikupljene mreže do najmanje jednog valjka koji rotira oko svoje uzdužne ose i poseduje šiljke koji se uzdižu sa površine njegovog obima.

Valjak prvenstveno poseduje prečnik meren od krajnjih spoljašnjih tačaka šiljaka koji je od 20 cm do 80 cm, poželjnije od 30 cm do 70 cm, još poželjnije od 45 cm do 60 cm, a prvenstveno od 50 cm do 60 cm. Dužina valjka je uobičajeno od 50 cm do 2 m, a prvenstveno od 80 cm do 1,2 m. Ove dimenzije valjka pružaju prednost da se mogu postići relativno visoke brzine njegovog spoljašnjeg obima, dok sama veličina uređaja nije prevelika da bi predstavljala ograničavajući faktor.

Zaključeno je da je brza rotacija valjka posebno efektivna za obezbeđivanje efikasnog uklanjanja sačme iz vlakana. Stoga, prema prvenstvenim izvođenjima valjak rotira brzinom od 500 rpm do 5000 rpm, poželjno od 1000 rpm do 4000 rpm, još poželjnije od 1500 rpm do 3500 rpm, a prvenstveno od 2000 rpm do 3000 rpm.

Visoka brzina rotacije valjka može rezultovati time da se njegov spoljašnji obim kreće na posebno visokim brzinama. Prema pronalasku spoljašnji obim valjka se kreće brzinama od 15 do 200 m/s. Poželjno, ova brzina je od 25 do 150 m/s, još poželjnije ona je od 40 do 120 m/s, a prvenstveno ona je od 60 do 90 m/s. Ova brzina se odnosi na brzinu krajnjih spoljašnjih tačaka šiljaka. Zaključeno je da su ove visoke brzine posebno efektivne za uklanjanje sačme iz materijala od mineralnih vlakana.

Prema nekim izvođenjima postoje najmanje dva valjka. Ovi valjci mogu raditi u tandemu ili sekvencijalno.

Valjak je prvenstveno smešten unutar suštinski cilindrične komore. Komora poseduje uvodnike kroz koje se mineralna vlakna dopremaju do valjka. Komora takođe poseduje odvod kroz koji se razmršena mineralna vlakna izbacuju. Ona se prvenstveno izbacuju kroz odvod pomoću primarne vazdušne struje.

Prema prvenstvenim izvođenima, mineralna vlakna se dopremaju do valjaka sa gornje strane. Takođe je poželjno da se razmršena mineralna vlakna bacaju od valjaka bočno iz donjeg dela njegovog obima. Prema najpoželjnijem izvođenju mineralna vlakna se nose duž približno 180° površine obima valjka pre nego što se odbace.

Valjak poželjno zauzima najveći deo komore. Prvenstveno su vrhovi šiljaka manji od 10 cm, još poželjnije su manji od 7 cm, a najpoželjnije su manji od 4 cm mereno od zakrivljenog zida suštinski cilindrične komore. Ovo rezultuje time da je vazdušna struja obrazovana valjkom veća i da se samim protokom vazduha postiže temeljnije razmršavanje vlakana nego valjcima.

Prema pronalasku, vlakna su zadržana u primarnoj struji vazduha. Suspendovanjem veštačkog materijala od staklenih vlakana u primarnoj struji vazduha gušća sačma i teži komadi vune se mogu prosejati jer na njih u manjoj meri utiče struja ili struje vazduha, tako da lakše padaju pod dejstvom sile gravitacije.

Kao što je primenjen u ovom tekstu, termin „vazdušna struja" ili „tok vazduha" treba razumeti na način da uopšteno obuhvata ne samo tok vazduha koji sadrži gasove u proporcijama prisutnim u zemljinoj atmosferi, već takođe kao tok ili struju bilo kog pogodnog gasa ili gasova u bilo kojim pogodnim proporcijama.

Razmršena vlakna se u opštem slučaju odbacuju sa valjka u primarni tok vazduha. Kod nekih izvođenja valjak će doprinositi primarnom vazdušnom toku, ali će uobičajeno rotacija valjaka (zajedno sa vlaknima koja su nošena na njemu) biti jedini izvor primarne vazdušne struje.

Primarna vazdušna struja prvenstveno poseduje početnu brzinu od 15 do 200 m/s, poželjno od 25 do 150 m/s, još poželjnije od 40 do 120 m/s, a najpoželjnije od 60 do 90 m/s.

Uređaj prema pronalasku zahteva sredstvo za obezbeđivanje vazdušnog toka radi formiranja primarne vazdušne struje. Ovo sredstvo za obezbeđivanje vazdušnog toka može biti formirano kao deo uređaja za razmršavanje. Kada se valjak sa šiljcima koristi kao uređaj za razmršavanje, on uobičajeno deluje kao sredstvo za obezbeđivanje primarnog toka vazduha jer kreira mlaz razmršenih mineralnih vlakana suspendovanih u struji vazduha.

Prema postupku, primarna struja vazduha prvenstveno ulazi u komoru za prosejavanje. U komori za prosejavanje turbulencija unutar primarnog vazdušnog toka dozvoljava da se gušće čestice proseju na dno komore. Otkriveno je da neka separacija između uređaja za razmršavanje, uobičajeno valjka sa šiljcima, i komore za prosejavanje može rezultovati poboljšanim uklanjanjem sačme. Stoga, u postupku prema pronalasku poželjno je da mineralna vlakna putuju od 0,5 do 5 metara, prvenstveno od 0,7 do 3 metra, a još poželjnije od 1 do 2 metra u primarnoj struji vazduha pre nego što dospeju do komore za prosejavanje.

U uređaju prema pronalasku, komora za prosejavanje je odvojena od uređaja za razmršavanje u bočnom pravcu rastojanjem od najmanje 0,5 metara, poželjno od 0,7 do 5 metara, a još poželjnije od 1 do 3 metra.

Kako primarni tok vazduha ulazi u komoru za prosejavanje doći će do značajne količine turbulencije u strujanju vazduha. Ovo je u opštem slučaju poželjno jer se veruje da će omogućiti da se gušće čestice proseju na dno komore, a takođe promoviše i dalje otvaranje grozdova vlakana kako bi se dozvolilo otpuštanje sačme.

Komora za prosejavanje uobičajeno sadrži otvor za pražnjenje izveden na njenom nižem kraju i namenjen za prikupljanje sačme koja se razdvaja od vlaknastog materijala. Komora za prosejavanje takođe uobičajeno sadrži odvod za mineralna vlakna izveden na većem nivou od otvora za pražnjenje. Uobičajeno otvor za mineralna vlakna je takođe na većem nivou od uvodnika kroz koji vlakna ulaze u komoru za prosejavanje. Često se odvod za mineralna vlakna nalazi na gornjem kraju komore za prosejavanje.

Mineralna vlakna, kada su suspendovana u primarnom vazdušnom toku su, u nekim izvođenjima, izložena daljem toku vazduha koji deluje u različitim pravcima u odnosu na primarnu struju vazduha. Ovo pomaže generisanju dodatnih turbulencija u primarnom vazdušnom toku koje potpomažu otvaranju grozdova vlakana kako bi se otpustila sačma i omogućavaju vlaknastom materijalu da bude nošen turbulentnim tokom vazduha dok sačma, koja je mnogo gušća, pada pod dejstvom sile gravitacije. Uobičajeno je primarni tok vazduha suštinski bočni dok su dalji tokovi vazduha usmereni suštinski prema gore. Prema nekim izvođenjima obezbeđuje se veći broj vazdušnih tokova.

U uređaju može biti prisutan veći broj sredstava za obezbeđivanje vazdušnog toka u primarni tok vazduha. Sredstva za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka su, kada su prisutna, prvenstveno postavljena na donjem kraju komore za prosejavanje i konfigurisana tako da kreiraju struju vazduha koji se kreće prema gore unutar komore za prosejavanje. Postoje, prvenstveno, najmanje dva sredstva za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka. Prema jednom izvođenju ova sredstva za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka su prilagođena da isporuče suštinski prema gore usmerenu dodatnu vazdušnu struju, ali orijentisana su tako da stoje pod uglom jedno u odnosu na drugo.

Primarno sredstvo za obezbeđivanje vazdušnog toka je prvenstveno smešteno na strani komore za prosejavanje i konfigurisano za obrazovanje bočne vazdušne struje poprečno duž komore.

Zaključeno je da se postiže posebno efikasna separacija sačme od vlaknastog materijala kada dodatni tok vazduha ima malu brzinu. Ovo je posebno tačno kada je kombinovan sa visokom brzinom primarne struje vazduha, uobičajeno proizvedene brzom rotacijom valjka sa šiljcima. Stoga, poželjno je da dodatni vazdušni tok poseduje brzinu od između 0,3 do 10 m/s, još poželjnije od 0,5 do 6 m/s, još poželjnije od 1 do 5 m/s, a najpoželjnije od 1 do 3 m/s. Dodatna struja vazduha, posebno kada je usmerena prema gore, dozvoljava da se vlaknasti materijal zadrži u vazduhu tokom dužeg vremenskog perioda, posebno u komori za prosejavanje. Niske brzine dodatnog toka vazduha omogućavaju da se gušća sačma lakše spusti na dno komore za prosejavanje. Dodatni tok vazduha koji se kreće prema gore takođe dozvoljava da vlaknasti materijal izađe iz komore za prosejavanje kroz odvod na gornjem kraju komore dok se sačma prikuplja na odvodu izvedenom na donjem kraju komore. Ukoliko vlakna napuste komoru za prosejavanje na odvodu na gornjem kraju, mala brzina dodatnog toka vazduha, posebno kada je u opsezima koji su prethodno navedeni, omogućava vlaknima da ostanu suspendovana u komori za prosejavanje tokom dužeg vremenskog perioda.

Kako bi se vršilo temeljno prosejavanje vlakana, poželjno je da uređaj bude konfigurisan na takav način da prosečno vreme koje vlakna provode unutar komore za prosejavanje bude najmanje 0,5 sekundi, poželjnije najmanje 2 sekunde, a čak i najmanje 3 sekunde.

Zapremina komore za prosejavanje može značajno varirati, ali se veruje da se optimalni rezultati u smislu uklanjanja sačme postižu zapreminom od 5 m<3>do 20 m<3>, posebno od 7m<3>do15 m<3>, a još poželjnije od 8 m<3>do 12m<3>.

Prema posebno poželjnom izvođenju, nakon napuštanja komore za prosejavanje mineralna vlakna se uklanjaju iz vazdušne struje u ciklonskoj komori.

Opciono, postupak može biti ponovljen radi dodatnog uklanjanja sačme.

Postupak može biti realizovan kao dodatan proces, ali je poželjnije da se postupak implementira na samoj liniji za proizvodnju mineralne vune. U ovom slučaju primarna ili sekundama mreža mineralne vune mogu biti nošene direktno nakon što su prikupljene ili, kao što može biti slučaj, one mogu biti ukrštene u procesu razmršivanja. Ovim se postiže posebno raznovrsan i, u smislu troškova, efikasan postupak za uklanjanje sačme iz mineralnih vlakana.

U tom smislu uređaj prema pronalasku dalje poželjno sadrži i uređaj za formiranje mineralnih vlakana. Ovo može biti bilo koji uređaj koji je pogodan za tu svrhu, na primer uređaj sa kaskadnom rotacijom. Prema prvenstvenom izvođenju, na primer, uređaj za formiranje mineralnih vlakana jeste uređaj sa kaskadnom rotacijom za koji je poznato da proizvodi značajnu količinu sačme koju je potrebno ukloniti. U svakom slučaju, do uređaja se doprema mineralni rastop i pod dejstvom centrifugalnih sila proizvode se vlakna.

Kada je uređaj za proizvodnju mineralnih vlakana uključen u uređaj prema pronalasku, uređaj će takođe posedovati preliminarni kolektor izveden radi prikupljanja vlakana iz uređaja kojim se proizvode. Uređaj će takođe posedovati sredstvo za usisavanje radi vakuumskog delovanja kroz kolektor i time prikupljanja vlakana isporučenih na kolektor u vidu mreže.

Preliminarni kolektor je prvenstveno izveden u obliku kontinualne trake prvog transportera. Traka je propusna za vazduh. Vlakna obrazuju primarnu mrežu na traci. Takvo sredstvo je pozicionirano iza preliminarnog kolektora kako bi omogućilo strujanje vazduha kroz kolektor. Tamo gde se kao preliminarni kolektor koristi traka transportera, ona takođe može obavljati i ulogu transportnog sredstva za nošenje prikupljene mreže prema uređaju za razmršavanje. U suprotnom, može biti potrebno obezbediti drugo transportno sredstvo.

Uređaj može opciono sadržati sredstvo za tretiranje primarne mreže na bilo koji način poznat stručnjacima iz predmetne oblasti. Na primer, uređaj može sadržati oscilujuću traku radi ukrštanja primarne mreže preko druge kontinualne transportne trake kako bi se obrazovala sekundarna mreža mineralnih vlakana.

Prema prvenstvenom izvođenju, preliminarni kolektor je izveden u obliku transportne trake koja vodi do uvodnog voda. Uvodni vod može posedovati valjke za vođenje duž svoje gornje ivice kako bi pomogao kretanju mineralnih vlakana kroz uvodni vod.

Između preliminarnog kolektora (kada je prisutan) i uređaja za razmršivanje kod nekih izvođenja postoji suštinski vertikalan vod. Često će ovaj vertikalan vod biti uži na svojem donjem nego na gornjem kraju.

Pronalazak će biti opisan u daljem tekstu na osnovu primera i uz pozivanje na slike nacrta na kojima: Slika 1 predstavlja šematski prikaz uređaja za uklanjanje sačme iz vlakana.

Uređaj pogodan za primenu izvođenja postupka prema predmetnom pronalasku može se videti sa Slike 1, gde su uređaj za formiranje vlakana i preliminarni kolektor konfigurisani tako da nose mrežu mineralnih vlakana do uvodnog voda 1.

Uređaj sadrži uvodni vod 1 za veštačku mrežu staklenih vlakana. Na donjoj ivici uvodnog voda 1 postoji transporter 2 koji nosi mineralna vlakna kroz uvodni vod 1. Kao gornja ivica uvodnog voda, transportni valjci 3 asistiraju pri dopremanju mineralnih vlakana kroz uvodni vod 1. Na kraju uvodnog voda 1 preko njegovog kraja pruža se prvi skup uzajamno razmaknutih izduženih elemenata 4. Ovi elementi služe za razbijanje većih komada mreže mineralnih vlakana. Prema nekim izvođenjima izduženi elementi 4 su izvedeni u obliku rotirajućih četki koje u toku rotacije između sebe povlače mineralna vlakna.

Mineralna vlakna koja prolaze kroz kraj uvodnog voda 1 zatim padaju naniže u suštinski vertikalan vod 5. Na prikazanim izvođenjima drugi skup uzajamno razmaknutih izduženih elemenata 6 pruža se preko gornjeg kraja voda. Drugi skup izduženih elemenata je uobičajeno izveden sa manjim uzajamnim odstojanjem nego što je prvi. Prema nekim prikazanim izvođenjima, drugi skup izduženih elemenata rotira tako da omogući prolaz dovoljno malim komadima mreže mineralnih vlakana, dok veće komade nosi dalje u reciklažni vod 7 za mineralna vlakna.

Vertikalni vod 5 u opštem slučaju postaje uži na svom donjem kraju. Na prikazanom izvođenju niži kraj vertikalnog voda obrazuje uvodnik 8 za suštinski cilindričnu komoru 9. Kao što je prikazano, uvodnik 8 se nalazi na gornjem delu suštinski cilindrične komore 9. U toku rada mreža mineralnih vlakana prolazi kroz vertikalni vod 5 i kroz uvodnik 8 ulazi u cilindričnu komoru 9.

Prema alternativnom izvođenju, vertikalni vod 5 je izostavljen. Umesto njega obezbeđen je mehanizam za dopremanje mreže mineralnih vlakana direktno u cilindričnu komoru 9. Mehanizam za dopremanje na primer može sadržati transportnu traku i opciono jedan ili više valjaka izvedenih radi postizanja kontrolisanog napredovanja mreže u cilindričnu komoru 9.

Cilindrična komora 9 poseduje valjak 10 sa šiljcima 11 koji se uzdižu sa površine 12 njegovog obima. Valjak 10, prikazan na Slici 1, rotira u smeru suprotnom od smera kretanja kazaljki na satu, kao što je prikazano na nacrtu, tako da se mineralna vlakna nose od uvodnika 8 oko leve strane valjka 10, kao što je prikazano, i bivaju izbačena bočno u primarni vazdušni tok u komoru 14 za prosejavanje.

Šiljci mogu biti trajno fiksirani za valjak radi optimalnog otpora na habanje. Na primer, šiljci mogu biti fiksirani lepljenjem ili varenjem šiljaka u slepim rupama izvedenim na spoljašnjem obimu valjka. Alternativno šiljci mogu biti izmenjivi. Ovo se može postići, na primer, pomoću valjka koji je šuplji cilindar sa rupama izvedenim na svom cilindričnom zidu. Šiljci mogu zatim, na primer, posedovati glavu i biti umetnuti sa unutrašnje strane kroz rupe. Ovakvom realizacijom se šiljci mogu zameniti ukoliko se slome ili potroše. Dalje, posedovanjem izmenjivih šiljaka moguće je promeniti šablon koji formiraju šiljci. Time je moguće optimizovati šablon za različite tipove materijala koji se razmršavaju, na primer u zavisnosti od toga koliko su čvrsto pakovana mineralna vlakna.

Kod prikazanog izvođenja primarna vazdušna struja je obrazovana rotacijom valjka 10 unutar cilindrične komore 9, a posebno kretanjem šiljaka 11 i vlakana kroz prostor između površine obima valjka i zakrivljenog zida 13 cilindrične komore 9.

Komora 14 za prosejavanje, prikazana na Slici 1, sadrži otvor 16 za pražnjenje i sredstvo 15 za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka. U toku rada, sačma se odvaja od vlaknastog materijala u komori 14 za prosejavanje i prikuplja u otvoru 16 za pražnjenje. Sredstvo 15 za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka sadrži otvore kroz koje prolazi dodatna vazdušna struja. Mreže 17 su raspoređene preko otvora sredstva 15 za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka. Ove mreže dozvoljavaju da dodatna struja vazduha prođe u komoru 14 za prosejavanje, ali sprečavaju prodor materijala u samo sredstvo za obezbeđivanje vazdušnog toka. Sredstvo 15 za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka usmerava dodatnu vazdušnu struju prema gore u komoru za prosejavanje 14.

Dodatni vazdušni tok se susreće sa primarnom vazdušnom strujom koja sadrži razmršena vlakna u komori 14 za prosejavanje. Dodatna struja vazduha ima efekat nošenja razmršenih vlakana prema gore unutar komore 14 za prosejavanje. Više sabijenih vlakana i sačme od mineralnog materijala neće biti nošeno prema gore u komori za prosejavanje već će pasti na donji kraj i u otvor 16 za pražnjenje.

Razmršena vlakna se nose do gornjeg dela komore 14 za prosejavanje gde je vod 18 za uklanjanje pozicioniran radi nošenja smeše iz komore 14. Prvi reciklažni vod 19 je spojen sa vodom 18 za uklanjanje i reciklira deo vazduha iz voda 18 za uklanjanje nazad u sredstvo 15 za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka.

Vod za uklanjanje vodi do ciklonske komore 20. Ciklonska komora 20 poseduje drugi reciklažni vod 22 za vazduh koji vodi od njenog gornjeg kraja do sredstva 15 za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka. Filter 21 je pridružen drugom reciklažnom vodu. Tokom rada filter 21 uklanja zalutala mineralna vlakna iz drugog reciklažnog voda 22 za vazduh. Kako se vazduh uklanja iz gornjeg kraja ciklonske komore 20, mešavina razmršenih vlakana i veziva pada kroz odvod 23 ciklonske komore koji se nalazi na donjem kraju ciklonske komore 20.

Kolektor 24 je pozicioniran ispod odvoda 23 ciklonske komore. Na prikazanim izvođenjima kolektor 24 je izveden u obliku transportera koji odnosi prikupljena vlakna na pakovanje u vidu bala.

Claims (17)

1. Postupak za uklanjanje sačme iz mineralnih vlakana sadrži: obezbeđivanje prikupljene mreže mineralnih vlakana koja sadrži sačmu; podvrgavanje prikupljene mreže mineralnih vlakana postupku razmršivanja koji obuhvata dopremanje prikupljene mreže do najmanje jednog valjka koji rotira oko svoje uzdužne ose i poseduje šiljke koji se uzdižu sa površine njegovog obima; suspendovanja razmršenih vlakana u primarnom vazdušnom toku čime se omogućava razdvajanje razmršenih vlakana od sačme; i prikupljanja vlakana; gde je u vlaknima prikupljenim iz primarnog vazdušnog toka prisutno od 0 težinskih % do manje od 1 težinskih % veziva; i gde se krajnje spoljašnje tačke šiljaka valjka kreću brzinama od 15 do 200 m/s.

2. Postupak prema Zahtevu 1, gde je u vlaknima prikupljenim iz primarnog vazdušnog toka prisutno od 0 do 0,5 težinskih % veziva.

3. Postupak prema Zahtevu 1 ili 2, gde valjak poseduje prečnik meren od krajnjih spoljašnjih tačaka šiljaka koji se nalazi u opsegu od 20 cm do 80 cm, poželjno od 30 cm do 70 cm, još poželjnije od 45 cm do 65 cm, a najpoželjnije od 50 cm do 60 cm.

4. Postupak prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde valjak rotira brzinom od 500 rpm do 5000 rpm, poželjno od 1000 rpm do 4000 rpm, još poželjnije od 1500 rpm do 3500 rpm, a najpoželjnije od 2000 rpm do 3000 rpm.

5. Postupak prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde se krajnje spoljašnje tačke šiljaka valjka kreću brzinom od 25 do 150 m/s, poželjno od 40 do 120 m/s, još poželjnije od 60 do 90 m/s.

6. Postupak prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde se postupak izvršava na liniji za proizvodnju mineralne vune koja doprema primarnu ili sekundarnu mrežu od mineralne vune u proces za razmršivanje vlakana.

7. Postupak prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde su mineralna vlakna, kada su suspendovana u primarnom toku vazduha izložena dejstvu dodatnog vazdušnog toka koji deluje u različitom pravcu u odnosu na primarni vazdušni tok.

8. Postupak prema Zahtevu 7, gde je primarni vazdušni tok usmeren suštinski bočno dok je dodatni vazdušni tok usmeren suštinski prema gore.

9. Postupak prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde primarni vazdušni tok ima početnu brzinu od 15 do 200 m/s, poželjno od 25 do 150 m/s, još poželjnije od 40 do 120 m/s, a najpoželjnije od 60 do 90 m/s.

10. Postupak prema bilo kojem od Zahteva 7 do 9, gde dodatni vazdušni tok ima brzinu od 0,3 do 10 m/s, poželjno od 0,5 do 6 m/s, još poželjnije od 1 do 5 m/s, a najpoželjnije od 1 do 3 m/s.

11. Postupak prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde primarni vazdušni tok nosi mineralna vlakna u komoru za prosejavanje.

12. Postupak prema Zahtevu 11, gde su vlakna nošena u primarnom vazdušnom toku od 0,5 do 5 metara, poželjno od 0,7 do 3 metra, a još poželjnije od 1 do 2 metra, pre nego što dospeju do komore za prosejavanje.

13. Postupak prema bilo kojem od Zahteva 9 do 12, gde mineralna vlakna putuju od 0,5 do 5 metara, poželjno od 0,7 do 3 metra, a još poželjnije od 1 do 2 metra u primarnom vazdušnom toku pre nego što se susretnu sa dodatnim vazdušnim tokom.

14. Uređaj za uklanjanje sačme iz mineralnih vlakana sadrži uređaj za razmršivanje namenjen razmršivanju mreže mineralnih vlakana kako bi se obezbedila razmršena vlakna, sredstvo za dopremanje mreže namenjeno dopremanju mreže do uređaja za razmršivanje, sredstvo za obezbeđivanje vazdušnog toka namenjeno obezbeđivanju primarnog vazdušnog toka u kojem se vrši suspenzija razmršenih mineralnih vlakana, komore za prosejavanje u koju se primarnim vazdušnim tokom nose vlakna od kojih se vrši razdvajanje sačme, otvor za pražnjenje izveden na donjem kraju komore za prosejavanje namenjen prikupljanju sačme odvojene od mineralnih vlakana, i kolektor namenjen prikupljanju razmršenih mineralnih vlakana, gde su uređaj za razmršivanje i komora za prosejavanje bočno razdvojeni tako da se nalaze na rastojanju od najmanje 0,5 metara, poželjno od 0,7 do 5 metara, a još poželjnije od 1 do 3 metra.

15. Uređaj prema Zahtevu 14, gde su sredstva za obezbeđivanje dodatnog vazdušnog toka raspoređena na donjem kraju komore za prosejavanje.

16. Uređaj prema Zahtevu 14 ili 15, gde komora za prosejavanje poseduje zapreminu od 5 m<3>do 20 m<3>, poželjno od 7m<3>do 15 m<3>, a još poželjnije od 8 m<3>do 12 m<3>.

17. Uređaj prema Zahtevu 15 ili 16, gde postoje još najmanje dva dodatna sredstva za obezbeđivanje dodatnog toka vazduha.