專(zhuān)利名稱(chēng)：制造礦棉無(wú)紡織物的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造礦棉無(wú)紡織物的裝置和方法，所述裝置包括一個(gè)有一纖維化裝置的豎立的罩筒和一種運(yùn)輸?shù)V棉無(wú)紡織物的輸送裝置。本發(fā)明還涉及一種沿厚度具有一限定密度分布的礦物纖維的制品。
在生產(chǎn)礦棉無(wú)紡織物時(shí)，人們力圖以最低的能耗獲得最佳質(zhì)量的制品。在礦棉無(wú)紡織物的生產(chǎn)中，向產(chǎn)生礦棉纖維的纖維化裝置供給的熔化的原料。將礦棉纖維置于一個(gè)豎立的罩筒中，并放置在輸送裝置上。安裝在底部的輸送裝置通常是透空氣的循環(huán)傳送帶。在透氣的傳送帶的下面是一個(gè)產(chǎn)生規(guī)定負(fù)壓的抽氣裝置。
因?yàn)樵诒绢I(lǐng)域內(nèi)一般使用的纖維化裝置，是通過(guò)空氣的強(qiáng)下降氣流輸送從一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的主體離心方向發(fā)出的玻璃纖維，有很大比例的空氣流被吹到豎立的罩筒中。這個(gè)空氣流碰撞在豎立的罩筒的底部上的輸送裝置，從而在高紊流區(qū)域中向上折回，在豎立的罩筒內(nèi)造成回流。這個(gè)回流會(huì)將已經(jīng)沉放在輸送裝置上的礦棉纖維向上返回。為了抵銷(xiāo)這個(gè)影響，必須設(shè)置高功率的抽風(fēng)機(jī)，以使得通過(guò)足夠的負(fù)壓將在輸送裝置上沉放的礦棉纖維固定在位。這個(gè)負(fù)壓必須足夠的大，使得在輸送裝置上有厚的礦棉層時(shí)最頂層仍保留在位。
在希望生產(chǎn)一種較厚的礦棉無(wú)紡織物時(shí)，要將數(shù)個(gè)纖維化的裝置在輸送裝置的輸送方向排列在一個(gè)豎立的罩筒中。但是這增加抽氣裝置的能耗，因?yàn)榈V棉無(wú)紡織物越厚，在抽氣裝置和無(wú)紡物表面之間的壓力的相對(duì)差越高。這能夠通過(guò)增加吸力抵銷(xiāo)，但是缺點(diǎn)是能耗增加，另外，礦棉無(wú)紡織物的下面的部分被壓縮，以致在礦棉無(wú)紡織物離開(kāi)豎立的罩筒時(shí)已經(jīng)預(yù)先壓縮。在隔熱材料的厚度內(nèi)的這樣的密度梯度是不好的，因?yàn)檫@降低制品的隔熱性和其他質(zhì)量數(shù)據(jù)，如柔順性和壓縮應(yīng)力等。
為了獲得跨制品厚度的盡可能均勻的體積密度，進(jìn)固化爐前的原料無(wú)紡物的厚度必須相應(yīng)于至少兩倍的制品厚度。
由經(jīng)驗(yàn)得知，進(jìn)入固化爐的原料無(wú)紡物的厚度對(duì)密度的分布對(duì)壓縮制品的柔順性有很大的影響。
在現(xiàn)有技術(shù)的水平上人們進(jìn)行降低隔熱材料厚度上密度梯度的各種努力包括在結(jié)構(gòu)為循環(huán)空氣爐的干燥爐中，從底部向上引導(dǎo)空氣流以松動(dòng)較大密度的底層。
在德國(guó)專(zhuān)利39 21 399中提出一種裝置，其中，集中輸送裝置的結(jié)構(gòu)要使它的沉放表面積在輸送方向上總有增加。通過(guò)將集中輸送裝置從水平方向傾斜達(dá)到這個(gè)目的，使得抽氣面積增加，并且在這個(gè)區(qū)域需要一個(gè)較低的負(fù)壓。
EP 0 406 107也說(shuō)明了一種此類(lèi)通過(guò)多個(gè)纖維化裝置產(chǎn)生的纖維的沉放方法。在這樣的設(shè)置中，每個(gè)纖維化裝置具有它自己的攔截器區(qū)域，并且將攔截的纖維通過(guò)輸送帶從攔截區(qū)域發(fā)出。輸送帶是凸形的，攔截區(qū)域的面積隨著輸送帶上單位面積重量的增加而增加。這種裝置的缺點(diǎn)是，在這個(gè)系統(tǒng)中包圍豎立罩筒的旋轉(zhuǎn)壁沒(méi)有延伸到輸送帶，造成泄漏，這需要增加鼓風(fēng)機(jī)的功率。這就是固定的壁向下鄰接旋轉(zhuǎn)壁的原因。這些固定側(cè)壁造成制品中污物成份升高，這些污物會(huì)在這些區(qū)域集中，然后周期地落到在下面的輸送帶上。這還有另外的缺點(diǎn)，即，不定期落下的污物會(huì)對(duì)制成的制品的質(zhì)量一致性有不利影響。
另外，在纖維化裝置和集中輸送裝置之間存在一個(gè)最優(yōu)的間隔。如這個(gè)間隔太小，強(qiáng)水平空氣流在集中輸送裝置上形成，集中輸送裝置會(huì)將沉放的纖維卷到各纖維的捆束中。如果這個(gè)間隔太大，纖維的較大捆束(也稱(chēng)綹)容易在集中豎立的罩筒中形成，這同樣使得制品不均勻。
為了將這兩個(gè)影響壓縮到最小，在纖維化裝置和集中輸送裝置之間需要保持一個(gè)預(yù)先精確計(jì)算出或者按經(jīng)驗(yàn)得出的間隔。
美國(guó)專(zhuān)利4,463,048說(shuō)明一種生產(chǎn)礦棉無(wú)紡物方法和裝置，所述裝置包括在集中輸送裝置上沉放纖維作為初級(jí)無(wú)紡織物的幾個(gè)纖維化的單元，集中輸送裝置在纖維沉放的區(qū)域進(jìn)行水平地輸送。然后集中輸送裝置的輸送帶在導(dǎo)向輪上導(dǎo)向，使得從兩個(gè)初級(jí)無(wú)紡織物形成一個(gè)二級(jí)無(wú)紡織物。因?yàn)楫a(chǎn)生具有半輸送裝置接觸，在初級(jí)無(wú)紡織物整個(gè)流中的阻力系數(shù)大約是兩倍厚的二級(jí)無(wú)紡織物的阻力系數(shù)的二分之一，使得風(fēng)機(jī)造成的負(fù)壓度約降低50％。但是，必須很精確地調(diào)整各纖維化裝置，以使得由于橫向分布的密度中的差別最小。以高的精確度調(diào)整纖維化裝置，對(duì)于將性能差別最小化，特別是跨二級(jí)無(wú)紡織物的厚度的它們的對(duì)稱(chēng)分布，也是重要的。
本發(fā)明的目的是改進(jìn)生產(chǎn)礦棉無(wú)紡織物的裝置和方法，使得能夠以低的能耗生產(chǎn)具有強(qiáng)化性能的制品。
這個(gè)目的是通過(guò)分別具有權(quán)利要求1和6所述的特征的裝置和方法到達(dá)的。制成的礦棉制品的特征如權(quán)利要求9所述。
本發(fā)明的目的是提供要求較低鼓風(fēng)機(jī)能力的一種雙寬度豎立的罩筒，因?yàn)樵诿總€(gè)輸送裝置上沉放了具有一半的單位重量的礦棉無(wú)紡織物。纖維的細(xì)度和單位重量決定原料無(wú)紡織物的流動(dòng)阻力。此外，設(shè)置一個(gè)將隔熱材料毯在縱向切割成兩塊的裝置。這樣，從產(chǎn)生寬度為希望制品兩倍的一塊礦棉毯所在的雙寬度的豎立的罩筒中，獲得兩塊分開(kāi)的礦棉毯，每塊具有的寬度為生產(chǎn)希望制品所要求的寬度。為了結(jié)合兩塊毯的部分，使用一種輸送裝置，它能夠?qū)虻谝粔K毯，使得它位于第二塊毯上。
因?yàn)楫a(chǎn)生的毯的兩個(gè)部分的輸送距離長(zhǎng)度不同，將在豎立的罩筒中產(chǎn)生的礦棉毯的橫向分布和纖維分布的波動(dòng)以及密度波動(dòng)平衡。為了取得這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，輸送距離甚至有很小的不同就足夠，而最好是大于或等于豎立的罩筒中的纖維化裝置的間隔。
本發(fā)明的裝置的一個(gè)基本優(yōu)點(diǎn)是，在二級(jí)無(wú)紡織物中對(duì)于每個(gè)纖維化裝置產(chǎn)生兩種情況，即，制品有更好的對(duì)稱(chēng)性，同時(shí)顯著簡(jiǎn)化了在幾個(gè)纖維化裝置之間的設(shè)置。例如，如美國(guó)專(zhuān)利4,463,048或德國(guó)專(zhuān)利39 21 399 C2所述的，從兩個(gè)初級(jí)無(wú)紡織物沉放產(chǎn)生二級(jí)無(wú)紡織物，由各纖維化裝置產(chǎn)生的二級(jí)無(wú)紡織物的表皮。這意味著，要調(diào)整兩個(gè)不同的纖維化的裝置，使其纖維質(zhì)量，即纖維細(xì)度和長(zhǎng)度盡可能地相同；而在本發(fā)明裝置中與之相反，二級(jí)無(wú)紡織物中的兩層是在同一個(gè)纖維化裝置中形成的，在制品中兩層要分別排列。使它們與平行于制品上面和下面的中心平面相對(duì)稱(chēng)。
另外，各纖維化裝置的橫向分布被均衡了。經(jīng)驗(yàn)顯示，質(zhì)量差的制品通常具有放出的纖維量的不能許可的高橫向分布。如下面詳細(xì)說(shuō)明的，在本發(fā)明的裝置中，這樣的橫向分布被均衡了。
雖然在雙寬度的豎立的罩筒中，生產(chǎn)的礦棉無(wú)紡織物具有較低的單位重量，因此具有跨織物厚度的低密度梯度，但是不能夠絕對(duì)地排除，在利用輸送裝置上的一個(gè)豎立的罩筒時(shí)礦棉無(wú)紡織物的常規(guī)產(chǎn)生中發(fā)生的密度梯度。如上所述，在礦棉毯的底側(cè)密度最高。盡管增加密度具有缺點(diǎn)，使得這部分與質(zhì)量有關(guān)的隔熱性能減小，但是較高密度的部分具有提高剛度的優(yōu)點(diǎn)。
最好是通過(guò)翻轉(zhuǎn)第一塊將第一和第二塊結(jié)合，使相應(yīng)的較高密度的部分位于毯的上和下面，從而，使得制品在礦棉毯低平均密度時(shí)有的一個(gè)強(qiáng)化的尺寸穩(wěn)定性和良好相關(guān)隔熱性。
根據(jù)本發(fā)明的裝置另外具有的優(yōu)點(diǎn)是，能夠容易地改造現(xiàn)有的豎立的罩筒。因?yàn)樵谪Q立的罩筒的底部排列一個(gè)通常的輸送裝置，預(yù)定它與纖維化裝置的距離，制成的原料無(wú)紡織物在一個(gè)鄰接的生產(chǎn)線(xiàn)水平上面離開(kāi)豎立的罩筒。如果與之相反改造豎立的罩筒的底部上的現(xiàn)有技術(shù)的滾筒或輸送裝置時(shí)，原料無(wú)紡織物在相當(dāng)?shù)偷乃矫嫔想x開(kāi)系統(tǒng)，因此必須先引回到生產(chǎn)線(xiàn)。此外豎立的罩筒簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)具有的其它優(yōu)點(diǎn)是，在輸送裝置的區(qū)域中集中的任何污物使制品不受污染。
用本發(fā)明的裝置和方法，能夠從均勻的礦棉纖維生產(chǎn)礦棉毯或礦棉氈，所述礦棉毯纖維具有沿毯的厚度上的一個(gè)密度分布，在本文中，厚度是相對(duì)于制造的礦棉毯的寬度和長(zhǎng)度垂直，因此也垂直礦棉毯的上和下面延伸的尺寸。在這種排列中，構(gòu)成的密度分布使得在跨制品厚度的密度分布平滑，制品的下面部分中的較高密度連續(xù)下降轉(zhuǎn)變到中部的基本連續(xù)部分，然后在上邊緣部分又連續(xù)地增加，在或接近頂邊達(dá)到一個(gè)最大值，這個(gè)最大值與在或接近下部邊緣的最大值一致。這個(gè)礦棉制品的特征性的密度分布，由于它的接近上和下部的強(qiáng)化的尺寸穩(wěn)定性，使得它較容易加工處理，同時(shí)由于在中部的均勻密度確保隔熱性良好。兩塊毯的交錯(cuò)堆置對(duì)制品的跨厚度希望的均勻密度有正面影響。另外，通過(guò)堆置兩塊毯能夠補(bǔ)償任何不對(duì)稱(chēng)的纖維分布問(wèn)題，達(dá)到使相同中等體積密度的制品有較好的機(jī)械性能。
礦棉毯或氈的基本特征是，就纖維質(zhì)量和/或粘結(jié)劑含量來(lái)說(shuō)，每?jī)蓪语@現(xiàn)有同一的性能。如上所述，每個(gè)單個(gè)的纖維化的裝置產(chǎn)生在二級(jí)無(wú)紡織物中的兩個(gè)層，它們相對(duì)于與礦棉制品的上和下平行的對(duì)稱(chēng)平面是對(duì)稱(chēng)的，因此使得能夠有一個(gè)比現(xiàn)有技術(shù)能夠達(dá)到的更細(xì)分級(jí)。在本文中，同一的性能僅指性能在各個(gè)纖維化裝置的微小偏差內(nèi)變化，“纖維質(zhì)量”的概念是指對(duì)相應(yīng)的隔熱材料的機(jī)械性能有關(guān)的纖維細(xì)度和長(zhǎng)度。
尺寸穩(wěn)定性不僅依賴(lài)于體積密度，而且還取決于粘結(jié)劑含量。因?yàn)樵谥破分械母哒辰Y(jié)劑的含量對(duì)防火性能有負(fù)面影響，將高粘結(jié)劑的部分限制在需要的邊部區(qū)域是很重要的。通過(guò)如上的排列也特別確定了這個(gè)效果。因?yàn)閮H一個(gè)纖維化裝置形成制品的每個(gè)表面，高粘結(jié)劑含量的部分和不同纖維質(zhì)量部分，如較長(zhǎng)或較細(xì)的纖維，顯然能夠比現(xiàn)有技術(shù)的裝置和方法更精確地確定。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的特征由從屬的權(quán)利要求限定。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，切割隔熱毯的裝置產(chǎn)生一種水射流，它能夠引導(dǎo)到隔熱毯上。利用水切割射流器證明是比其他切割裝置，如圓形鋸更適合。在分開(kāi)的區(qū)域中，隔熱毯尚未硬化，在尚未硬化狀態(tài)與粘性的粘結(jié)劑混合，以致使用這樣的水刀具有很大的優(yōu)點(diǎn)，即，在切開(kāi)中使用的工作件不會(huì)粘貼上或損壞。另外，避免了在切割邊上的無(wú)紡織物的密實(shí)化。
切割隔熱毯的另一裝置是使用激光束。
在需要高產(chǎn)量時(shí)，可在輸送裝置的輸送方向和輸送方向的橫向交錯(cuò)排列幾個(gè)纖維化裝置。
根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，輸送裝置包括翻轉(zhuǎn)第一塊毯的一個(gè)轉(zhuǎn)向輪，第一塊毯能夠圍繞它轉(zhuǎn)向。根據(jù)本發(fā)明，為了能在第一塊毯置于第二塊之前將第一塊翻轉(zhuǎn)，這是最簡(jiǎn)單的技術(shù)方案。由于制造的礦棉毯的良好的結(jié)合性，圍繞轉(zhuǎn)向輪拖動(dòng)的礦棉無(wú)紡織物中不存在撕裂的危險(xiǎn)，這是不需要其他的復(fù)雜技術(shù)裝置的原因。
根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在豎立的罩筒中的初級(jí)無(wú)紡織物的輸送裝置與二級(jí)無(wú)紡織物的輸送方向基本垂直。這使得容易改造現(xiàn)有的生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)，通過(guò)預(yù)備工作需要最少的停產(chǎn)時(shí)間，需要的纖維化裝置，豎立的罩筒和大多數(shù)的輸送裝置，可在與正進(jìn)行操作的現(xiàn)有的直線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)上平行地進(jìn)行安裝。
最好是，在第一塊毯和第二塊的輸送距離之間的差優(yōu)選地大于或者等于纖維化裝置的間隔。這個(gè)簡(jiǎn)單的幾何限定，在輸送距離中存在有充分大的差時(shí)，有效地幫助補(bǔ)償纖維化裝置現(xiàn)有的橫向分布，以致各個(gè)纖維化裝置的體積密度分布不均不能夠積累成害。
使用本發(fā)明的方法和裝置，能夠生產(chǎn)的礦棉制品具有4-11公斤/立方米的平均密度，最好是6-9公斤/立方米。另外，能夠制造二級(jí)無(wú)紡織物，后者在進(jìn)入固化爐前已經(jīng)具有機(jī)械性能，以致它在固化爐中通過(guò)時(shí)不被壓縮。在固化爐中，二級(jí)無(wú)紡織物在上下皮帶之間運(yùn)行，結(jié)果是，干燥的空氣逐區(qū)域地從下向上和從上向下流動(dòng)。由于從下向上的通流中無(wú)紡織物(制品)的流動(dòng)阻力，常常是在下皮帶和制品之間形成一個(gè)空氣墊，同時(shí)在上皮帶區(qū)域中，已經(jīng)發(fā)生制品的硬化，此時(shí)基于它的厚度使制品固結(jié)。從上部向下部的固化爐的隨后氣流造成在礦棉制品和上皮帶之間的形成一個(gè)空氣墊，以致制品離開(kāi)固化爐時(shí)的厚度，比上下皮帶之間的間隔小20-40毫米。本發(fā)明的原料和二級(jí)無(wú)紡織物具有高的機(jī)械性能，以致它在固化爐的通過(guò)中不被壓縮。
下面參照附圖詳細(xì)舉例說(shuō)明本發(fā)明。


圖1是在豎立罩筒的輸送方向的垂直和沿豎立的罩筒的輸送方向的剖面圖，包括在輸送方向的橫向交錯(cuò)排列的兩個(gè)纖維化裝置；圖1a是包括輸送方向中排列的纖維化裝置的豎立罩筒的平面圖；圖1b是包括在輸送方向的橫向和沿輸送方向交錯(cuò)排列的纖維化裝置的豎立罩筒的平面圖；圖2是圖1所示的豎立罩筒的平面圖，也示出鄰接的輸送裝置；圖3是轉(zhuǎn)向裝置以及隔熱毯如何結(jié)合的側(cè)視示意圖；圖4是本發(fā)明裝置和方法制造的礦棉制品的厚度上的密度分布的曲線(xiàn)圖；和圖5是豎立的罩筒中纖維的橫向分布的例示圖。
應(yīng)注意，下列圖中用相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的元件。
見(jiàn)圖1，在此示出一個(gè)豎立的罩筒的剖面圖，剖面線(xiàn)穿過(guò)與從所述豎立的罩筒發(fā)出的礦棉毯的方向相垂直的豎直平面。豎立的罩筒10包括側(cè)壁12和一個(gè)前壁(未示出)和一個(gè)后壁14。這些壁以基本矩形截面限定豎立的罩筒10。最好壁12和14圍繞可旋轉(zhuǎn)的輥設(shè)置，并圍繞整個(gè)的豎立罩筒10或圍繞豎立罩筒的部分進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，使得各壁通過(guò)在豎立罩筒外設(shè)置的垂直的刮板，除去粘在豎立的罩筒壁上的所有礦棉纖維。但是豎立罩筒的精確的幾何形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)于本發(fā)明的目的來(lái)說(shuō)不是決定性的。重要的是，豎立罩筒的旋轉(zhuǎn)的壁12和14能與纖維輸送裝置完全密封，防止發(fā)生向豎立罩筒中附加泄漏。
輸送裝置由平板輸送帶16構(gòu)成，帶16繞在適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)輥和從動(dòng)輥上，其傳送方向在圖1所示的拉動(dòng)平面，或沿圖1a和1b中箭頭A方向進(jìn)行。輸送帶16是環(huán)形帶，具有穿孔18，通過(guò)孔18空氣能夠穿過(guò)輸送帶吸入。
為了吸氣，在負(fù)壓室20中設(shè)有吸氣口22。吸氣口20連接一個(gè)適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)，在工作時(shí)它從負(fù)壓室20抽出空氣，并將其從裝置排除。在連接吸氣口22的風(fēng)機(jī)工作時(shí)，空氣通過(guò)通孔輸送帶16中的通孔18流動(dòng)到負(fù)壓室，由此排放。這造成在輸送帶16上的初級(jí)無(wú)紡織物區(qū)域中的一個(gè)較小的負(fù)壓度，結(jié)果，在輸送帶16上的纖維保持作為礦棉毯的組成。
初級(jí)無(wú)紡織物24越厚，通過(guò)礦棉毯的壓力損失越高，要選擇的連接到吸氣口22的風(fēng)機(jī)功率相應(yīng)就越高。這要根據(jù)初級(jí)無(wú)紡織物24的頂層24a的設(shè)定，因?yàn)橐惨乐拱l(fā)生不希望的在層24a中的纖維在纖維化裝置的方向中被向上吹。由于熔化的玻璃從一個(gè)穿孔的旋轉(zhuǎn)盤(pán)離心成初級(jí)纖維，所述初級(jí)纖維隨后向下通過(guò)一個(gè)與環(huán)形的壓縮空氣噴嘴結(jié)合的環(huán)形天然氣加熱的燃燒器拉成細(xì)纖維，因此在豎立的罩筒中形成一個(gè)相當(dāng)大的空氣流，它在碰撞輸送裝置或沉放在其上的初級(jí)無(wú)紡織物纖維后產(chǎn)生一個(gè)紊流氣旋，并部分地以回流形式向上返回。這個(gè)回流會(huì)使產(chǎn)生的礦棉纖維的一部分以不受控的方式向上傳送，這就是人們要盡量消除這個(gè)回流的原因。
但是，在豎立的罩筒中的收集室中一定的纖維回流是所希望的，以便使原料無(wú)紡織物纏繞在一起和取得回流邊緣帶的較好分布。為了避免不希望的回流程度，要安裝相當(dāng)大的風(fēng)機(jī)功率，以便通過(guò)輸送裝置排放需要的處理空氣。對(duì)于設(shè)定的抽氣表面積輸送裝置的輸送能力越大，在礦棉底層24b，即接觸輸送裝置16的層上作用的壓力越大，這就是在初級(jí)無(wú)紡織物24的單位重量太大與此相關(guān)的壓力損失高時(shí)，在下層24b中形成高密度的原因。
在迄今所知的各種豎立的罩筒(除了擺錘沉放器)中，根據(jù)最終的制品寬度生產(chǎn)初級(jí)無(wú)紡織物。對(duì)于相同的制品和相同的纖維化條件，這種“雙寬度的豎立的罩筒”具有的優(yōu)點(diǎn)是，由于雙寬度，單位重量減半，另外，由于雙吸氣面積，在無(wú)紡織物中的空氣速度降低50％。壓力損失由下式表示△p=ξρ w2/2在此ξ是阻力系數(shù)，ρ是吸入的空氣的密度，w是通過(guò)礦棉無(wú)紡織物的空氣流速。在雙寬度豎立的罩筒的情況，在抽氣中僅需要一半的空氣流速，另外由于初級(jí)無(wú)紡織物的厚度是二分之一，阻力系數(shù)減半為二分之一。因?yàn)檩^低的負(fù)壓纖維受到的機(jī)械負(fù)荷也小，從而較少斷裂，這產(chǎn)生一種高柔順性的無(wú)紡織物。而且，用這種方法可獲得具有很好隔熱性能的在4-11公斤/立方米的很低體積密度。
因此，與標(biāo)準(zhǔn)的通常寬度的豎立的罩筒比，在雙寬度豎立的罩筒中通過(guò)初級(jí)無(wú)紡織物的平均壓力損失是12.5％(八分之一)；與通常寬度的雙滾筒豎立的罩筒比，是50％(二分之一)，豎立的罩筒除了較大的原料無(wú)紡織物厚度外，也造成相當(dāng)大的能量節(jié)省。
圖1所示的兩個(gè)纖維化裝置26a和26b橫向交錯(cuò)地排列。設(shè)置交錯(cuò)的纖維化裝置26a和26b允許特別好地控制在橫向中的纖維分布。
圖1中所示的豎立的罩筒10的寬度可以是約1.5米或更大，當(dāng)然也可以設(shè)置不僅一個(gè)而是并列的兩個(gè)或多個(gè)纖維化裝置。
在圖1的剖面圖中示出的纖維化裝置的排列與在圖1b中示出的平面圖中的排列一致。纖維化裝置26a、26b、26c和26d在輸送裝置的運(yùn)動(dòng)方向A的縱向和橫向交錯(cuò)排列。由于在可滲透空氣的輸送帶下設(shè)置的空氣吸力，盡管交錯(cuò)地排列纖維化裝置，仍然形成纖維豎立的罩筒27a至27d，所述纖維化裝置在如圖1a和1b示意圈出的部分中產(chǎn)生制造纖維的基本對(duì)稱(chēng)排放，但在每種情況中還是形成纖維的拋擲范圍(sock)27a-27d。
但是，作為另一情況，在圖1a中示出的排列也是可能的，其中纖維化裝置26a至26c在輸送裝置的輸送方向上，從而與方向A平行排列。
圖1、1a和1b所示的豎立的罩筒的優(yōu)越方面是，它們具有一個(gè)與在生產(chǎn)線(xiàn)上隨后要生產(chǎn)的制品寬度兩倍的寬度。
見(jiàn)圖2，在此示出如圖1、1a和1b所示豎立罩筒10中初級(jí)無(wú)紡織物24的另一個(gè)處理過(guò)程。在離開(kāi)由壁12和14示意表示的豎立的罩筒10后，初級(jí)無(wú)紡織物24在箭頭A的方向從輸送裝置16移動(dòng)到輸送裝置32上。輸送裝置32，與豎立的罩筒本身以及輸送裝置16一樣，其結(jié)構(gòu)是雙寬度的，以與稍后說(shuō)明的生產(chǎn)線(xiàn)的相同速度運(yùn)行。
在說(shuō)明材料流動(dòng)時(shí)，下面涉及彼此鄰接的各種輸送裝置。但應(yīng)注意，輸送裝置彼此鄰接的每個(gè)部分能夠任意選擇，并且，可實(shí)現(xiàn)比在下面說(shuō)明中更大型的裝置。由各種實(shí)際的考慮決定各輸送裝置的選擇，便于維修，在未實(shí)現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)前將一個(gè)后續(xù)的輸送裝置置于運(yùn)動(dòng)中啟動(dòng)力的可能性等。
雙寬度的初級(jí)無(wú)紡織物24在輸送裝置32上前進(jìn)到切割器34，后者將連續(xù)生產(chǎn)的無(wú)紡織物24切割成兩塊毯38和40。例如，切割器可以是一種高壓水的高集中射流器，但是本領(lǐng)域內(nèi)已知其他的將連續(xù)輸送的初級(jí)無(wú)紡織物24分開(kāi)的方法，如激光束裝置或使用一個(gè)帶或圓盤(pán)鋸。如圖2中見(jiàn)到的，切割器34在初級(jí)無(wú)紡織物24的縱向切一個(gè)縫36，該縫將初級(jí)無(wú)紡織物24分成第一塊毯38和第二塊毯40，每塊寬度相同。第二塊40在輸送裝置42上運(yùn)動(dòng)，輸送裝置42將第二塊毯40相對(duì)于箭頭A所示的原來(lái)的輸送方向旋轉(zhuǎn)90度，直到第二塊毯40在箭頭B的方向運(yùn)行。箭頭B的方向指示圖2中隨后的生產(chǎn)線(xiàn)(未示出)的運(yùn)動(dòng)方向，所述生產(chǎn)線(xiàn)取決于制品的希望進(jìn)行的進(jìn)一步處理，即無(wú)紡織物的后續(xù)處理步驟。第一塊毯38也在輸送裝置44上運(yùn)動(dòng)，水平折轉(zhuǎn)90度直到它在與運(yùn)動(dòng)方向B平行但相反的方向C運(yùn)行。輸送裝置42和44使用圓錐輥折轉(zhuǎn)輸送的毯38和40。
然后第一塊38進(jìn)入轉(zhuǎn)向裝置46。轉(zhuǎn)向裝置46使得第一塊毯38圍繞一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向輥通過(guò)，以致它在與第二塊相同的運(yùn)動(dòng)方向B上離開(kāi)轉(zhuǎn)向裝置46。在圖3中轉(zhuǎn)向裝置46更明細(xì)。如圖2所示例中，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向裝置46使得由輸送裝置44將第一塊38向下運(yùn)動(dòng)，以致鄰接轉(zhuǎn)向裝置46的輸送裝置48在輸送裝置44下運(yùn)行。
第一塊38最后到達(dá)鄰接輸送裝置48的另一個(gè)沉放器50，后者將在轉(zhuǎn)向裝置46上轉(zhuǎn)向的第一塊38沉放在第二塊40上。因此，在完成生產(chǎn)的裝置區(qū)域54中，二級(jí)無(wú)紡織物52的厚度和單位重量約為在豎立的罩筒中產(chǎn)生的初級(jí)無(wú)紡織物24的兩倍。
如上所述，在包括一個(gè)吸氣裝置的豎立的罩筒中，生產(chǎn)的初級(jí)無(wú)紡織物具有跨厚度的密度梯度。在這樣的設(shè)置中，圖1所示的下層24b具有比在上面的無(wú)紡織物24的各層較大的密度。通過(guò)在轉(zhuǎn)向裝置46中轉(zhuǎn)向第一塊38并隨后將轉(zhuǎn)向的第一塊沉放在第二塊40上，形成了礦棉毯52(二級(jí)無(wú)紡織物)，它具有一個(gè)夾層結(jié)構(gòu)，即下層部分和上層部分，它們都是由生產(chǎn)的初級(jí)無(wú)紡織物24的層24b形成的。具有一個(gè)較大密度因此較好的尺寸穩(wěn)定性。夾層部分56具有較低密度和較低的尺寸穩(wěn)定性，但是對(duì)制品的性能沒(méi)有負(fù)面的影響。相反，與質(zhì)量有關(guān)的隔熱性隨著礦棉制品的降低的體積密度而增加?；谠诘V棉制品中的粘結(jié)劑的含量，形成一個(gè)很相似的分布，在二級(jí)無(wú)紡織物的邊層，或在二級(jí)無(wú)紡織物54的項(xiàng)和底層附近較高。
從圖2可見(jiàn)到本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。如已經(jīng)說(shuō)明的那樣，另一個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)在方向B，即從豎立的罩筒出來(lái)的初級(jí)無(wú)紡織物的輸送方向的直角方向運(yùn)行，因此僅需要開(kāi)辟出一個(gè)鄰接生產(chǎn)線(xiàn)的適當(dāng)位置便可改造現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置。
見(jiàn)圖3，在此示出一個(gè)轉(zhuǎn)向和結(jié)合隔熱材料毯的裝置的示意側(cè)視圖。在此，沿在圖2的箭頭A的方向示出的是正視圖，此圖已簡(jiǎn)化，僅在一個(gè)部分示出的鄰接切割器34(圖2)的彎曲的輸送裝置38和40。
從輸送裝置42和44的位置開(kāi)始，它們形成得使在切割裝置34中分開(kāi)初級(jí)無(wú)紡織物后，和繼續(xù)輸送第一塊毯和第二塊毯后，圖3中所示的水平差別終止。在這樣的設(shè)置中，置第一塊38于第二塊40上的一個(gè)足夠高度，以致在下面水平上的第二塊上沉放前，以致第一塊能夠圍繞轉(zhuǎn)向裝置46向下翻轉(zhuǎn)，并在翻轉(zhuǎn)后能在較低水平沉放到第二塊上。
從圖3見(jiàn)到，轉(zhuǎn)向裝置46由一個(gè)旋轉(zhuǎn)輥構(gòu)成，后者有適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)裝置在箭頭D的方向驅(qū)動(dòng)，使得它的外周速度相應(yīng)于在輸送裝置44上的第一塊的輸送速度C。圍繞轉(zhuǎn)向裝置46導(dǎo)向的毯塊，如圖2所示由在下設(shè)置的一個(gè)輸送裝置48接受，并在平行于第二塊40的箭頭B但是在較高水平上導(dǎo)向。輸送裝置也能夠另外運(yùn)行在箭頭A方向(見(jiàn)圖1)上，以補(bǔ)償任何軸向的偏移和將雙厚度的二級(jí)無(wú)紡織物52對(duì)中。
然后翻轉(zhuǎn)的第一塊38沉放在第二塊上。為此，設(shè)置另一個(gè)輸送裝置58，鄰接接受第一塊38的輸送裝置48，并安裝得使其在箭頭E的方向擺動(dòng)，使得能夠盡可能精確地在第二塊上沉放第一塊，即便使用厚度不同的隔熱材料毯時(shí)也是如此。輸送裝置58幾乎伸到第二塊40的表面上，在第二塊上輸送第一塊，以致二級(jí)無(wú)紡織物作為礦棉毯52形成，與第一和第二塊以及初級(jí)無(wú)紡織物24比，它具有兩倍的厚度。
兩個(gè)毯塊均勻連接，因?yàn)槿鐖D3所示結(jié)合是在二級(jí)無(wú)紡織物52隨后進(jìn)入固化爐前，在固化爐中固化在纖維化中添加的固化劑，具體來(lái)說(shuō)是酚醛樹(shù)脂，產(chǎn)生礦棉纖維復(fù)合體。
如圖3所示，用轉(zhuǎn)向輥46的運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)第一和第二塊的流動(dòng)，使得第一塊被從上向下輸送，代表很簡(jiǎn)單執(zhí)行的操作方案。當(dāng)然以同樣方式也有可能將第一塊向上引導(dǎo)，從而得到緊接著需要的水平差別，以通過(guò)輸送裝置58將第一塊置于第二塊之上。
由所說(shuō)明的裝置生產(chǎn)的礦棉毯的優(yōu)點(diǎn)是，較高密度的部分24b是安排在礦棉毯52的上和下部，從而能夠良好地產(chǎn)生結(jié)合尺寸穩(wěn)定和易加工性及高隔熱性協(xié)調(diào)一致的夾層結(jié)構(gòu)。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，第一塊和第二塊在重新結(jié)合前需要經(jīng)過(guò)一段不同的路徑。其優(yōu)點(diǎn)是，在豎立的罩筒中發(fā)生的由纖維化裝置放出的纖維在橫向的(橫向分布)質(zhì)量分布能夠補(bǔ)償，因?yàn)榫饬嗽谪Q立的罩筒中產(chǎn)生的局部礦棉量峰值。
除了纖維質(zhì)量和粘結(jié)劑含量外，基于平均值百分?jǐn)?shù)計(jì)量的橫向分布主要地決定著制品質(zhì)量。由橫向分布引起的毯體積密度造成劣質(zhì)制品。在橫向分布精確調(diào)定時(shí)，在保持制品的所有確保的性能中，能夠降低平均體積密度?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖5說(shuō)明，舉例顯示出豎立的罩筒中纖維的典型橫向分布。
對(duì)于初級(jí)分布，相應(yīng)于如圖5a所示，豎立的罩筒中纖維的左/右橫向分布和體積密度ρ以曲線(xiàn)形式給出，其百分?jǐn)?shù)與初級(jí)分布相應(yīng)，這樣就無(wú)優(yōu)點(diǎn)可言，此時(shí)忽略了縱向交錯(cuò)毯塊的補(bǔ)償效果。
如圖5b所示，體積密度ρ的初級(jí)分布具體發(fā)生在寬生產(chǎn)線(xiàn)的情況，如在圖5b右側(cè)所示，從中間分開(kāi)和疊放的礦棉毯的展示看到，通過(guò)本發(fā)明的方法和裝置，精確地相互抵銷(xiāo)分布的不均。
圖4是制造的礦棉制品的密度圖線(xiàn)，圖4的曲線(xiàn)表示出局部的密度作為礦棉毯標(biāo)準(zhǔn)厚度z的函數(shù)。由曲線(xiàn)可見(jiàn)到，在上部和下部(z=1，z=0)密度均較高，達(dá)到一個(gè)最大值max，它大于在礦棉毯的中部56中的最小密度值。如已經(jīng)說(shuō)明那樣，生產(chǎn)的礦棉毯的大部分具有均一的密度最小值，確保好的隔熱性能，如圖中24b所示，僅是在較高密度的邊部，達(dá)到最大值，其結(jié)果賦予礦棉制品較高的尺寸穩(wěn)定性的較高的粘結(jié)劑含量。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，可以附加利用一個(gè)擺錘沉放器。與擺錘沉放器結(jié)合，有可能在相對(duì)較小的粗無(wú)紡織物厚度時(shí)，在“雙寬度豎立的罩筒中使多層原料氈沉放到與豎立罩筒的軸線(xiàn)成90°的輸送帶上。用這個(gè)方法，對(duì)在生產(chǎn)線(xiàn)上的制品單位重量沒(méi)有限制。
借助于本發(fā)明的裝置和方法，由最初的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)顯示，相對(duì)于平均值，線(xiàn)上的橫向分布能夠提高約3.5-4％。
但是，為了將相對(duì)于平均值的線(xiàn)上的橫向分布提高到上述運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)獲得的約3.5-4％，在將隔熱毯塊疊放時(shí)需要提供一個(gè)足夠的縱向交錯(cuò)。一個(gè)初級(jí)分布的分析指出，在不具有縱向交錯(cuò)的疊放排列中，橫向分布僅能夠改進(jìn)到上述值的二分之一。
在運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)中同樣表示出，在吸氣室中需要的負(fù)壓度比預(yù)先計(jì)算的值還要低。在所述的實(shí)施例中，能夠顯著減少為轉(zhuǎn)換制品需要經(jīng)常進(jìn)行的橫向分布調(diào)節(jié)。另外，甚至在體積密度為7公斤/立方米和更低時(shí)，由于原料無(wú)紡織物的很好的柔順性，不會(huì)由于在隨后的固化爐中的通過(guò)而使無(wú)紡織物發(fā)生壓縮。
由于在初級(jí)無(wú)紡織物機(jī)械性能中的改進(jìn)，在線(xiàn)上的過(guò)份厚度能夠降低約二分之一。在固化爐中因此而造成較高的體積密度，減低由于通流制品的局部壓縮。在所述的實(shí)施例中，特別是在低體積密度時(shí)，不同的橫向分布一般要導(dǎo)致生產(chǎn)線(xiàn)上局部厚度不同。
權(quán)利要求
1．一種生產(chǎn)礦棉無(wú)紡織物的裝置(52)，包括-一個(gè)豎立的罩筒(10)包括-至少一個(gè)纖維化裝置(26a和26b)；和-一個(gè)輸送裝置(16)，運(yùn)送產(chǎn)生的初級(jí)無(wú)紡織物(24)；其特征是-一個(gè)切割裝置(34)，用于將所生產(chǎn)的礦棉無(wú)紡織物在縱向上切割成第一塊毯(38)和第二塊毯(40)；-一個(gè)輸送裝置(46,48,58)，能夠?qū)蛩龅谝粔K毯(38)，使得所述的第一塊毯(38)沉放在所述第二塊毯(40)上，產(chǎn)生二級(jí)無(wú)紡織物(52)；此時(shí)所述第一塊毯(38)的輸送距離不等于所述第二塊毯(40)的輸送距離；-至少一個(gè)纖維化裝置(26a,26b)的每個(gè)產(chǎn)生形成在二級(jí)無(wú)紡織物(52)中的兩層的一個(gè)無(wú)紡織物(24)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，將所述生產(chǎn)的初級(jí)無(wú)紡織物(24)分開(kāi)的所述切割裝置(34)產(chǎn)生指向所述礦棉無(wú)紡織物的水切割射流。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是，另外，在所述輸送裝置(16)的輸送方向和橫向于輸送裝置(16)的輸送方向交錯(cuò)排列幾個(gè)纖維化裝置。
4．根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，翻轉(zhuǎn)所述第一塊毯(38)的所述輸送裝置(46,48,58)包括一個(gè)轉(zhuǎn)向輪(46)，圍繞后者所述第一塊毯(38)可導(dǎo)向，所述第一塊毯(38)被翻轉(zhuǎn)，使得所述第一塊毯(38)的下面向上。
5．根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征是在所述豎立的罩筒的輸送裝置(16)的輸送方向上順序排列幾個(gè)纖維化裝置(26a,26b)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，在所述豎立的罩筒中的所述生產(chǎn)的礦棉毯(24)所述的輸送分向(A)基本垂直于所述二級(jí)無(wú)紡織物(52)的輸送方向(B)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1-6任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，所述第一(38)和所述第二塊毯(40)的輸送距離之間的差等于或超過(guò)所述纖維化裝置(26a,26b)的間隔。
8．一種生產(chǎn)礦棉無(wú)紡織物(52)的方法，包括步驟-在至少一個(gè)纖維化裝置(26a,26b)中把原料纖維化；-在一個(gè)豎立的罩筒(10)中的集中輸送裝置(16)上沉放纖維，形成一個(gè)初級(jí)無(wú)紡織物(24)；-切割所述初級(jí)無(wú)紡織物，使得形成第一塊毯(38)和第二塊毯(40)；-運(yùn)送所述第一塊毯(38)和第二塊毯(40)，使得在豎立的罩筒和固化爐之間的輸送距離縱向交錯(cuò)；-將所述第二塊毯(38)上沉放在第一塊毯(40)上，形成一個(gè)二級(jí)無(wú)紡織物(52)。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征是，用一個(gè)水切割射流縱向切割所述初級(jí)無(wú)紡織物。
10．根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，在所述沉放步驟前還包括-翻轉(zhuǎn)所述第一塊毯(38)，使得所述第一塊毯(38)的下面向上。
11．一種交聯(lián)礦棉纖維的礦棉毯或氈，具有下述跨厚度的密度分布，所述礦棉毯或氈的上部(24b)和下部(24b)各具有比在所述上和下部之間的部分(56)更高的密度，其特征是每?jī)蓪踊谠诶w維質(zhì)量和/或粘結(jié)劑含量方面有相同的性能。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的礦棉毯或氈，其特征是，所述礦棉毯或氈具有的密度為4-70公斤/立方米，最好是4-25公斤/立方米。
13．根據(jù)權(quán)利要求11或13所述的礦棉毯或氈，其特征是，所述礦棉毯或氈的厚度在50-500毫米，最好是120-360毫米。
14．根據(jù)權(quán)利要求11-13任何一項(xiàng)所述的礦棉毯或氈，其特征是，所述礦棉毯或氈的上部(24b)和下部(24b)每種情況都有一個(gè)較高的粘結(jié)劑含量。
15．根據(jù)權(quán)利要求14任何一項(xiàng)所述的礦棉毯或氈，其特征是，所述上和下部的粘結(jié)劑含量在平均粘結(jié)劑含量上約高1-4％，最好是1-2％。
16．一種交聯(lián)礦棉纖維的礦棉毯或氈，具有下述跨厚度的密度分布，所述礦棉毯或氈的上部和下部個(gè)具有比在上和下部之間的部分(56)更高的密度，其特征是，平均密度是4-11公斤/立方米，是4-9公斤/立方米更好，是4-6公斤/立方米最好。
全文摘要
一種生產(chǎn)礦棉無(wú)紡織物的裝置,包括一個(gè)豎立的罩筒(10),和纖維化裝置(26a,26b),以及輸送礦棉無(wú)紡織物的輸送裝置(16)。也設(shè)有一個(gè)裝置在縱向?qū)⒏魺岵牧蠋Х殖傻谝?38)和第二塊(40)。一個(gè)輸送裝置(46)引導(dǎo)第一塊(38)而將其放置在第二塊(40)上。所述裝置能夠使得產(chǎn)生的礦棉纖維制品帶有一個(gè)密度分布,上部區(qū)域(24a)和下部區(qū)域(24b)比它們之間的區(qū)域(56)具有較高密度。
文檔編號(hào)D04H1/4209GK1311833SQ99809283
公開(kāi)日2001年9月5日 申請(qǐng)日期1999年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月3日
發(fā)明者威爾弗里德·內(nèi)伯, 路德維格·肖爾 申請(qǐng)人:普夫萊德雷爾絕緣材料技術(shù)國(guó)際兩合公司