КОЛЛЕКТОРНАЯ КАМЕРА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОЛОКОН Российский патент 2010 года по МПК C03B37/04 

Данное изобретение относится к коллекторной камере и способу производства минеральных волокон согласно ограничительной части независимых пунктов формулы изобретения.

Минеральная вата, такая как каменная вата, изготавливается посредством плавления подходящих исходных материалов, например диабаза, известняка или шлака в плавильной печи. Полученный расплавленный минерал разгружают из плавильной печи в виде струи расплава в расслаивающее устройство, где из расплава формируются минеральные волокна. Обычно используют расслаивающее устройство вращательного типа, которое содержит ряды вращающихся расслаивающих роторов или крутящихся роторов, обычно 3-4 ротора. Расплав минерала направляют из плавильной печи в направлении наружной поверхности первого ротора, где он в определенной степени удерживается на наружной поверхности ротора перед выбрасыванием в виде каскада капель на наружную поверхность смежного второго ротора, установленного последовательно. Затем часть минерального расплава удерживается достаточно на наружной поверхности второго ротора для образования волокон за счет действия центробежной силы. Другая часть минерального расплава отбрасывается далее на наружную поверхность третьего ротора. Таким образом, минеральный расплав «транспортируется» в виде струи капель расплавленного минерала или каскада капель последовательно от одного ротора к следующему ротору через все расслаивающее устройство, в то время как часть расплавленного минерала образует минеральные волокна. На образованные минеральные волокна можно наносить связующее вещество либо во время формирования волокон, либо после него.

Минеральные волокна, образующиеся на расслаивающих роторах, транспортируются из расслаивающего устройства посредством их выдувания наружу. Выдувание минеральных волокон можно осуществлять с помощью так называемых первичных выдувных средств, которые расположены по периферии роторов, или с помощью вторичных выдувных средств, которые расположены на расстоянии от расслаивающего устройства. Минеральные волокна транспортируются из расслаивающего устройства через коллекторную камеру к коллекторному элементу, который расположен перед расслаивающим устройством. Коллекторный элемент может быть, например, ленточным конвейером или вращающимся барабаном.

Минеральные волокна собираются в виде тонкой волоконной паутины, так называемой первичной волоконной паутины или первичной паутины. Первичная волоконная паутина обычно собирается посредством прохождения по перфорированной поверхности, образующей коллекторную поверхность коллекторного элемента. Скорость, с которой движется коллекторная поверхность, задает поверхностную плотность собираемой первичной волоконной паутины, если массовый расход волокна из расслаивающего устройства является постоянным. Чем выше скорость коллекторной поверхности, тем тоньше становится собираемая первичная паутина и тем меньше ее поверхностная плотность. Обычно целью является собирание как можно более тонких первичных волоконных паутин. Сукрутины и пучки минерального волокна являются нежелательными в собираемой волоконной паутине, поскольку они снижают качество конечного продукта. Естественно, целью является также исключение дыр в собираемой паутине минеральных волокон.

При увеличении количества минеральных волокон, создаваемых с помощью расслаивающего устройства, необходимо в той же мере увеличивать скорость коллекторного элемента, так что поверхностная плотность собираемой первичной паутины сохраняется постоянной и поверхностная плотность паутины не становится слишком высокой. Однако скорость коллекторного элемента ограничивается другими устройствами в последующем процессе, поэтому ее нельзя повышать произвольно. Последующая обработка как тонкой, так и быстрой первичной паутины минеральных волокон затрудняется, среди прочего, тем, что тонкая паутина легко ломается при транспортировке, а также возможным наложением.

На структуру собираемой первичной паутины большое влияние оказывают условия в коллекторной камере во время прохождения минеральных волокон от расслаивающего устройства к коллекторному элементу. Если условия потока в коллекторной камере являются турбулентными и существуют обратные завихрения, то собираемая первичная паутина легко становится узловатой и негомогенной. Процессы расслаивания и сбора также становятся трудно управляемыми, когда увеличивается количество производимого волокна.

Важно оптимизировать каждый вспомогательный процесс при изготовлении минеральной ваты так, чтобы обеспечивать желаемый конечный продукт. Было установлено, что трудно изготавливать и собирать большие количества волокна из одного и того же расслаивающего устройства без ухудшения структуры собираемой первичной паутины и получаемой минеральной ваты.

Имеется множество различных применений минеральной ваты, например в качестве изоляционного материала в различных конструкциях. В зависимости от применения предъявляются различные требования к свойствам изготовляемой минеральной ваты, к ее прочности, сжимаемости и т.д. На свойства минеральной ваты оказывают влияние свойства отдельных минеральных волокон, другими словами, толщина, длина, а также пространственная ориентация отдельных волокон в минеральной вате. На эти свойства влияют, среди прочего, условия, которые преобладают во время транспортировки минеральных волокон с помощью газовых потоков через коллекторную камеру к коллекторному элементу. Газовые потоки образуются за счет выдувания с помощью выдувающих средств у расслаивающего устройства, а также за счет всасывания через поверхность коллекторного элемента. Обратные завихрения и завихрения газа, образующиеся в коллекторной камере, являются, среди прочего, особенно проблематичными, поскольку вращающиеся расслаивающие роторы вызывают вращение некоторого количества воздуха, смежного с ними.

Увеличивающееся производство минеральных волокон создает необходимость увеличения количества воздуха, требуемого для транспортировки минеральных волокон из расслаивающего устройства в коллекторную камеру. Увеличенное количество воздуха в коллекторной камере повышает риск возникновения проблематичных газовых завихрений вокруг облака волокон, которое транспортируется из расслаивающего устройства к коллекторному элементу. Одновременно необходимо увеличивать всасывание, поскольку необходимо удалять увеличивающееся количество газа из коллекторной камеры обычно через поверхность коллекторного элемента.

Обычно коллекторные камеры выполняют в виде больших коробок, первый конец которых расположен в расслаивающем устройстве, а второй конец - в коллекторном элементе. Поперечное сечение первого конца коллекторной камеры обычно меньше поперечного сечения второго конца.

Поэтому целью данного изобретения является создание способа и устройства для изготовления волокна минеральной ваты, в которых минимизированы указанные выше недостатки.

Целью является создание коллекторной камеры, имеющей структуру, которая облегчает свободную от турбуленций транспортировку волокон через коллекторную камеру к коллекторному элементу.

Другой целью данного изобретения является создание способа, с помощью которого можно минимизировать или предотвращать образование обратных завихрений.

Эти цели достигнуты с помощью способа и устройства, имеющих характеристики, представленные в отличительной части независимых пунктов прилагаемой формулы изобретения.

Типичная коллекторная камера согласно данному изобретению содержит первый конец, расположенный вблизи расслаивающего устройства, которое образует минеральные волокна из расплава минерала, и второй конец, расположенный вблизи коллекторного элемента, к которому транспортируются минеральные волокна с помощью газовых потоков из расслаивающего устройства, при этом между первым и вторым концами расположены потолок и первая и вторая боковые стенки. Поперечное сечение первого конца коллекторной камеры имеет первую площадь, а поперечное сечение второго конца имеет вторую площадь, при этом поперечные сечения задаются потолком, первой и второй боковыми стенками, а также плоскостью поперечного сечения, которая горизонтально касается самого нижнего ротора расслаивающего устройства на его нижней кромке. Коллекторная камера содержит сужение, расположенное между первым и вторым концами, при этом длина сужения составляет, по меньшей мере, 100 мм, а его поперечное сечение имеет третью площадь максимально на 10% больше, чем первая площадь, и меньше второй площади.

Типичный способ согласно данному изобретению обычно содержит следующие стадии:

- расплав минерала подают на первый вращающийся расслаивающий ротор в расслаивающем устройстве, содержащем, по меньшей мере, два расслаивающих ротора,

- расплав минерала сбрасывается с наружной поверхности первого вращающегося ротора на наружную поверхность второго вращающегося ротора и с нее последовательно дальше на наружные поверхности возможных следующих роторов,

- из расплава минерала формируются минеральные волокна на вращающихся расслаивающих роторах,

- образованные минеральные волокна выдуваются из расслаивающего ротора расслаивающего устройства с помощью выдувающего волокна средства в направлении коллекторного элемента через коллекторную камеру, содержащую первый конец, расположенный вблизи расслаивающего устройства, при этом первый конец имеет первую площадь, и второй конец, расположенный вблизи коллекторного элемента, при этом поперечное сечение второго конца имеет вторую площадь, при этом между первым и вторым концами расположены потолок, первая и вторая боковые стенки, которые вместе с плоскостью поперечного сечения, которая горизонтально касается самого нижнего ротора расслаивающего устройства на его нижней кромке, задают первую и вторую площади,

- образование обратных завихрений в коллекторной камере минимизируют с помощью сужения, расположенного между первым и вторым концами, при этом длина сужения составляет, по меньшей мере, 100 мм, а его поперечное сечение имеет третью площадь максимально на 10% больше, чем первая площадь, и меньше второй площади.

Неожиданным образом было установлено, что за счет образования коллекторной камеры между расслаивающим устройством и коллекторным элементом, так что коллекторная камера имеет сужение, обратные завихрения, образующиеся между коллекторным элементом и расслаивающим устройством, можно значительно уменьшить. Сужение образует механическое ограничение, уменьшающее образование обратных завихрений между коллекторным элементом и расслаивающим устройством. Таким образом, условия транспортировки волокна от расслаивающего устройства делаются более устойчивыми и гомогенными, чем раньше, поскольку расслаивающий конец коллекторной камеры становится более ламинарным и менее турбулентным.

Коллекторная камера обычно расположена на расстоянии примерно 300-700 мм, предпочтительно 350-450 мм перед расслаивающим устройством при измерении от ближайшей кромки расслаивающего ротора. Первая площадь, т.е. площадь поперечного сечения этого конца коллекторной камеры, обращенного к расслаивающему устройству, обычно измеряется в этой точке. Согласно одному варианту выполнения расстояние между первым концом коллекторной камеры и верхним расслаивающим ротором расслаивающего устройства короче расстояния между первым концом коллекторной камеры и нижним расслаивающим ротором расслаивающего устройства, т.е. расслаивающее устройство расположено под углом относительно первого конца коллекторной камеры.

Согласно данному изобретению сужение расположено в коллекторной камере между ее первым и вторым концами, при этом длина сужения составляет, по меньшей мере, 100 мм, а его поперечное сечение имеет третью площадь максимально на 10% больше, чем первая площадь, и меньше второй площади. Сужение может быть выполнено в виде канала или прохода, расположенного в том конце коллекторной камеры, который открывается в направлении расслаивающего устройства, т.е. в расслаивающем конце коллекторной камеры. Таким образом, сужение образует управляющую волокном часть коллекторной камеры. Часть коллекторной камеры, которая расположена между сужением и вторым концом, можно называть образующей волокна частью коллекторной камеры.

Данное изобретение предпочтительно комбинируется с указанным выше расслаивающим устройством каскадного типа. Такое устройство обычно содержит от трех до четырех вращающихся расслаивающих роторов, и волокна выдуваются из вращающихся роторов в горизонтальном направлении к коллекторной камере.

Согласно данному изобретению сужение имеет определенную длину, которая составляет, по меньшей мере, 100 мм, и его поперечное сечение имеет определенную площадь, которая всегда меньше второй площади. Можно представить, что сужение образует трубчатый проход, такой как воздушный канал, через который проходят минеральные волокна и газовые потоки из расслаивающего устройства к коллекторному элементу. Верхняя часть сужения может быть округлена, за счет чего она напоминает половину трубы. Площадь поперечного сечения сужения может медленно увеличиваться в направлении коллекторного элемента, при этом наклон потолка сужения и/или боковых стенок обычно меньше 5°. Наклон потолка коллекторной камеры может становиться намного круче в точке, где заканчивается сужение, другими словами, наклон потолка обычно составляет, по меньшей мере, 20°. Согласно одному варианту выполнения изобретения точка прерывания непрерывности производных существует в точке, где заканчивается сужение и продолжается образующая волокна часть.

Площадь поперечного сечения сужения может быть меньше или равна первой площади. Другими словами, поперечное сечение сужения может уменьшаться в направлении точки, где заканчивается сужение и где оно соединяется с образующей волокна частью коллекторной камеры. Уменьшение обычно относительно небольшое, наклон потолка сужения обычно меньше 5°. Согласно предпочтительному варианту выполнения поперечное сечение сужения сохраняется постоянным по всей длине сужения.

Согласно одному варианту выполнения данного изобретения длина сужения может изменяться в диапазоне примерно от 150 мм до 1150 мм, типично 200-1100 мм, более типично 200-800 мм, предпочтительно 150-600 мм. Согласно другому варианту выполнения длина сужения изменяется в диапазоне примерно от 400 мм до 1000 мм, типично 500-1100 мм, более типично 500-800 мм, предпочтительно 550-700 мм.

Согласно одному варианту выполнения данного изобретения сужение может содержать регулировочный стык и регулировочный элемент для изменения длины сужения. Регулировочный элемент может быть, например, стыком с перекрытием, и его можно приводить в действие вручную или автоматически. При изменении длины сужения, естественно, изменяется длина коллекторной камеры, за счет чего соответственно изменяется расстояние расслаивающего устройства от коллекторного элемента. Согласно одному варианту выполнения данного изобретения расстояние между расслаивающим устройством и коллекторным элементом обычно составляет 0,75-5,5 м, предпочтительно 1,5-2,75 м. Расстояние может также составлять 1,5-5 м, типично 2,5-3,5 м.

Образующая волокна часть коллекторной камеры обычно является обтекаемой, и ее потолок может быть выполнен на втором конце изогнутым по дуге вниз в направлении коллекторного элемента. Расстояние между коллекторным элементом и концом потолка образующей волокна части, т.е. части потолка, которая расположена наиболее близко к коллекторному элементу, может быть регулируемым с помощью отдельной подвижной части потолка, которая расположена в контакте с собственно потолком. С помощью подвижной части потолка можно изменять расстояние между ней и коллекторным элементом обычно между 40 и 400 мм, типично между 100 и 300 мм.

Расстояние между первой и второй стенками коллекторной камеры образует внутреннюю ширину образующей волокна части коллекторной камеры. Эта ширина часто равна коллекторной ширине коллекторного элемента.

Согласно одному варианту выполнения сужение может быть образовано двумя сторонами, наклоненными друг к другу, и потолком. Эти стороны и потолок могут быть изогнуты по дуге с целью выполнения сужения более обтекаемым. Изгиб сторон и потолка предпочтительно соответствует наружному профилю расслаивающего устройства, т.е. форме поперечного сечения расслаивающего устройства у расслаивающих роторов. Таким образом, можно уменьшать количество воздуха, всасываемого в коллекторную камеру с боков расслаивающего устройства. Поскольку количество этого воздуха можно минимизировать, то нет необходимости в его отсасывании из коллекторной камеры.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения общая площадь поперечного сечения расслаивающих роторов расслаивающего устройства составляет, по меньшей мере, 10%, предпочтительно между 15 и 35% площади поперечного сечения сужения, т.е. третьей площади, когда третья площадь задана первой и второй боковыми стенками, потолком и плоскостью поперечного сечения. Если, например, расслаивающий ротор расслаивающего устройства имеет полную площадь поперечного сечения 0,33 м², то площадь поперечного сечения сужения составляет 2,2 м².

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения с расслаивающим концом коллекторной камеры может быть соединен сепаратор дроби. Сепаратор дроби может быть снабжен полостью, в которой может быть расположено транспортировочное средство, такое как шнек. С помощью транспортировочного средства можно удалять собираемую дробь из коллекторной камеры. Возможный сепаратор дроби расположен в пространстве между расслаивающим устройством и первым концом коллекторной камеры.

Согласно одному варианту выполнения изобретения сепаратор дроби может быть соединен с каналом впуска воздуха, поперечное сечение которого может соответствовать профилю сужения у первого конца. Этот воздушный впускной канал обычно проходит на 50-600 мм от первого конца коллекторной камеры при измерении от расслаивающих роторов, а именно от кромки, которая расположена наиболее далеко от коллекторной камеры.

Кроме того, к расслаивающему концу коллекторной камеры может быть присоединен соединительный канал, который образован зоной под самим расслаивающим устройством. Соединительный канал и коллекторная камера предпочтительно имеют примерно одинаковую ширину, а высота соединительного канала может составлять 0,5-1,0 внутренней ширины коллекторной камеры. Соединительный канал предпочтительно расположен так, что потолок образует платформу, на которой расположено расслаивающее устройство во время работы. Воздух, который высасывается из коллекторной камеры через коллекторный элемент, можно возвращать в соединительный канал после фильтрации и охлаждения.

Согласно одному варианту выполнения изобретения в коллекторной камере может быть дополнительно расположено несколько роликов. В коллекторной камере может быть расположен, например, первый пороговый ролик у стыка между дном и коллекторным элементом, а также потолочный ролик у стыка между образующей волокна частью коллекторной камеры и коллекторным элементом. Если коллекторный элемент содержит две или более коллекторные поверхности, например коллекторные барабаны, то между коллекторными поверхностями могут быть расположены один или несколько роликов.

Ниже приводится подробное описание некоторых вариантов выполнения данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 схематически показывает вариант выполнения коллекторной камеры согласно данному изобретению на виде сбоку;

фиг.2А-2С схематически показывают различные варианты выполнения коллекторной камеры согласно данному изобретению на виде сбоку;

фиг.3 схематически показывает вариант выполнения коллекторной камеры согласно данному изобретению на виде сбоку;

фиг.4 схематически показывает общий вид варианта выполнения коллекторной камеры согласно данному изобретению в изометрической проекции.

На фиг.1 схематично показан вариант коллекторной камеры согласно данному изобретению. Коллекторная камера 1 расположена между расслаивающим устройством 2 и коллекторным элементом 3. Сепаратор 5 дроби соединен с коллекторной камерой 1 для сбора возможной дроби, образующейся во время изготовления минеральной ваты. Воздушный впускной канал 5' соединен с сепаратором 5 дроби. Первый конец 1' коллекторной камеры 1 расположен на расстоянии А после расслаивающего устройства 2. На фиг.1 первый конец 1' коллекторной камеры 1 представлен линией 10, при этом его поперечное сечение имеет первую площадь. Линия 11 задает пограничный уровень, который горизонтально касается самого нижнего ротора 2' расслаивающего устройства 2 на его нижней кромке. Второй конец 1” коллекторной камеры 1 представлен линией 12, при этом его поперечное сечение имеет вторую площадь. Линия 12 касается коллекторного элемента 3 в точке, которая расположена ближе всего к расслаивающему устройству 2. Между первым концом 1' и вторым концом 1” коллекторной камеры 1 расположено сужение 4, поперечное сечение которого имеет третью площадь. Третья площадь меньше площади второго конца 1” и больше или меньше площади первого конца 1'. Линия 13 представляет место, где заканчивается сужение 4 и начинается образующая волокна часть коллекторной камеры 1.

На фиг.1 показан также первый пороговый ролик 7 у стыка между дном 8 и коллекторным элементом 3. Второй пороговый ролик 7' расположен у стыка между образующей волокна частью 6 коллекторной камеры и коллекторным элементом 3. С первым концом 1' коллекторной камеры соединен также соединительный канал 8, потолок 8' которого образует платформу, на которой расположено расслаивающее устройство 2.

На фиг.2А показан схематично вариант выполнения коллекторной камеры согласно данному изобретению. Коллекторная камера 21 расположена между расслаивающим устройством 22 и коллекторным элементом 23. Перед коллекторной камерой 21 расположен сепаратор 25 дроби. Первый конец 21' коллекторной камеры 21 расположен на расстоянии А от расслаивающего устройства 22. Первый конец 21' коллекторной камеры представлен линией 20, при этом поперечное сечение первого конца имеет первую площадь, и второй конец 21” коллекторной камеры 21 представлен линией 20', при этом поперечное сечение этого конца имеет вторую площадь. Линия 20' касается коллекторного элемента 23 в точке Р, которая расположена наиболее близко к расслаивающему устройству 22. Между первым концом 21' и вторым концом 21” коллекторной камеры 21 расположено сужение 24, поперечное сечение которого имеет третью площадь. Эта третья площадь меньше площади второго конца 21” и больше или меньше площади первого конца 21'. Место, где сужение 24 заканчивается и начинается образующая волокна часть 26 коллекторной камеры 21, представлено линией 20”. На фиг.2А поперечное сечение сужения сохраняется постоянным на всей длине Х сужения 24.

На фиг.2В схематично показан другой вариант выполнения коллекторной камеры согласно данному изобретению. Позиции и части, показанные на фиг.2В, соответствуют позициям и частям, показанным на фиг.2А. Площадь поперечного сечения сужения 24 меньше площади второго конца 21” и больше или меньше площади первого конца 21'. На фиг.2В поперечное сечение сужения 24 уменьшается в направлении образующей волокна части 26.

На фиг.2С схематично показан вариант выполнения коллекторной камеры согласно данному изобретению. Позиции и части, показанные на фиг.2C, соответствуют позициям и частям, показанным на фиг.2А и 2В. Площадь поперечного сечения сужения 24 меньше площади второго конца 21” и больше или меньше площади первого конца 21'. Однако на фиг.2С поперечное сечение сужения 24 увеличивается в направлении образующей волокна части 26, другими словами, потолок 24' сужения 24 имеет наклон и образует угол α с воображаемой горизонтальной линией.

На фиг.3 показан схематично вариант выполнения коллекторной камеры согласно данному изобретению. Коллекторная камера 31 расположена между расслаивающим устройством 32 и коллекторным элементом 33, и между первым концом 31' и вторым концом 31” коллекторной камеры 31 расположено сужение 34, поперечное сечение которого по существу остается постоянным по всей длине сужения. С коллекторной камерой 31 соединен сепаратор 35 дроби. Пороговый ролик 37 расположен у стыка между дном 38 коллекторной камеры 31 и коллекторным элементом 33. Прерывистыми линиями показана приблизительная длина поверхности всасывания коллекторного элемента 33.

На фиг.3 показано, как сужение 34 предотвращает прохождение газовых потоков 9 с волокнами от коллекторного элемента 33 в направлении расслаивающего устройства 32. Прохождение газовых потоков в направлении расслаивающего устройства 32 предотвращается с помощью потолка 36' образующей волокна части 36 коллекторной камеры 31. Сужение 34 образует механическое ограничение, блокирующее обратное прохождение потоков 9 к расслаивающему устройству 32.

В конце 36” потолка образующей волокна части 36 коллекторной камеры 31 расположена отдельно подвижная часть 40 потолка. С помощью части 40 потолка можно изменять расстояние между концом 36” потолка и коллекторным элементом 33. Часть 40 потолка может быть расположена подвижно, например, с помощью наложения. За частью 40 потолка расположено уплотнительное средство 41. В конце 41' уплотнительного средства 41 расположено клапанное средство 42. Клапанное средство 42 обычно выполнено из резины или другого соответствующего материала и установлено с возможностью перемещения. На положение клапанного средства 42 влияет давление, которое преобладает в коллекторной камере 31. Если давление в коллекторной камере является оптимальным, то положение клапанного средства является прямым. Если в коллекторной камере преобладает пониженное давление, то клапанное средство всасывается в направлении коллекторной камеры и расслаивающего устройства. Если в коллекторной камере преобладает повышенное давление, то клапанное средство толкается от коллекторной камеры и расслаивающего устройства. Поэтому положение клапанного средства можно использовать при определенных условиях для индикации характеристики давления в коллекторной камере. Характеристиками давления в выравнивающей камере 43 управляют посредством управления расстоянием между коллекторным элементом 33 и концом 36” потолка. За счет управления характеристиками давления можно оказывать влияние на структуру собираемой первичной паутины, минимизируя скатывания и узелки. Таким образом, можно получать первичную паутину с уменьшенным изменением плотности.

На фиг.4 показан в изометрической проекции вариант выполнения коллекторной камеры согласно данному изобретению. В этом варианте выполнения коллекторный элемент образован двумя коллекторными барабанами 53, 53'. Коллекторная камера 51 расположена между расслаивающим устройством 52 и коллекторными барабанами 53, 53'. Сужение 54, поперечное сечение которого по существу сохраняется постоянным по всей длине сужения, расположено между первым концом 51' и вторым концом 51” коллекторной камеры 51. Сепаратор 55 дроби также соединен с коллекторной камерой 51. Минеральные волокна собираются на коллекторных поверхностях вращающихся коллекторных барабанов 53, 53', и волокна удаляются из коллекторной камеры 51 в виде двух первичных волоконных паутин 56, 56', содержащих минеральные волокна и связующее вещество, которое наносится на волокна у расслаивающего устройства 52 или в коллекторной камере 51.

Коллекторные камеры согласно данному изобретению хорошо подходят для использования с расслаивающим устройством, имеющим высокую производительность волокна. Такие расслаивающие устройства раскрыты, например, в заявках на патент Финляндии FI 200111561 и FI 200111562. Когда коллекторная камера согласно данному изобретению используется в соединении с расслаивающим устройством, имеющим высокую производительность волокна, в коллекторной камере можно гарантировать условия без турбуленций даже при большом количестве производимого волокна. Таким образом, можно улучшать ориентацию волокон в первичной волоконной паутине.

Хотя описание изобретения было приведено со ссылками на считающиеся в настоящее время наиболее практичными и предпочтительными варианты выполнения, необходимо понимать, что изобретение не ограничивается указанными выше вариантами выполнения, а в объем прилагаемой формулы изобретения включаются также различные модификации и эквивалентные технические решения.

Изобретение относится к коллекторной камере для производства минеральных волокон. Технический результат изобретения заключается в предотвращении образования турбулентных потоков в коллекторной камере. Коллекторная камера содержит первый конец вблизи расслаивающего устройства и второй конец вблизи коллекторного элемента. Между первым и вторым концами расположены потолок и первая и вторая боковые стенки. Поперечное сечение первого конца коллекторной камеры имеет первую площадь, а поперечное сечение второго конца имеет вторую площадь. Поперечные сечения задаются потолком, первой и второй боковыми стенками, а также плоскостью поперечного сечения, которая горизонтально касается самого нижнего ротора расслаивающего устройства на его нижней кромке. Коллекторная камера содержит сужение, расположенное между первым и вторым концами. Длина сужения составляет, по меньшей мере, 100 мм, а его поперечное сечение имеет третью площадь максимум на 10% больше, чем первая площадь, и меньше второй площади. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Коллекторная камера для производства минеральных волокон, при этом коллекторная камера содержит первый конец, расположенный вблизи расслаивающего устройства, которое образует минеральные волокна из расплава минерала, второй конец, расположенный вблизи коллекторного элемента, к которому транспортируются минеральные волокна с помощью газовых потоков из расслаивающего устройства, при этом между первым и вторым концами расположены потолок и первая и вторая боковые стенки, при этом поперечное сечение первого конца коллекторной камеры имеет первую площадь, а поперечное сечение второго конца имеет вторую площадь, при этом поперечные сечения задаются потолком, первой и второй боковыми стенками, а также плоскостью поперечного сечения, которая горизонтально касается самого нижнего ротора расслаивающего устройства на его нижней кромке, первая площадь измеряется у кромки расслаивающего ротора, наиболее близкого к коллекторному элементу, а вторая площадь - в точке коллекторного элемента, расположенного наиболее близко к расслаивающему устройству, отличающаяся тем, что коллекторная камера содержит сужение, расположенное между первым и вторым концами, при этом длина сужения составляет, по меньшей мере, 100 мм, а его поперечное сечение имеет третью площадь, максимум на 10% больше первой площади и меньше второй площади.

2. Коллекторная камера по п.1, отличающаяся тем, что поперечное сечение сужения является постоянным по длине сужения.

3. Коллекторная камера по п.1, отличающаяся тем, что общая площадь поперечного сечения расслаивающих роторов расслаивающего устройства составляет, по меньшей мере, 10%, предпочтительно между 15 и 35% третьей площади.

4. Коллекторная камера по п.1, отличающаяся тем, что длина сужения находится в диапазоне от 150 мм до 1150 мм, предпочтительно между 200 и 1100 мм.

5. Коллекторная камера по п.1, отличающаяся тем, что первый конец коллекторной камеры расположен примерно на расстоянии 300-550 мм, предпочтительно 350-450 мм спереди расслаивающего устройства.

6. Коллекторная камера по п.1, отличающаяся тем, что сужение содержит регулировочный стык и регулировочный элемент для изменения длины сужения.

7. Коллекторная камера по п.1, отличающаяся тем, что коллекторная камера содержит подвижную часть потолка, с помощью которой расстояние между кромкой потолка коллекторной камеры и коллекторным элементом изменяется между 40 и 400 мм.

8. Коллекторная камера для производства минеральных волокон, при этом коллекторная камера содержит первый конец, расположенный вблизи расслаивающего устройства, которое образует минеральные волокна из расплава минерала, второй конец, расположенный вблизи коллекторного элемента, к которому транспортируются минеральные волокна с помощью газовых потоков из расслаивающего устройства, при этом между первым и вторым концами расположены потолок и первая и вторая боковые стенки, при этом поперечное сечение первого конца коллекторной камеры имеет первую площадь, а поперечное сечение второго конца имеет вторую площадь, при этом поперечные сечения задаются потолком, первой и второй боковыми стенками, а также плоскостью поперечного сечения, которая горизонтально касается самого нижнего ротора расслаивающего устройства на его нижней кромке, первая площадь измеряется у кромки расслаивающего ротора, наиболее близкого к коллекторному элементу, а вторая площадь - в точке коллекторного элемента, расположенного наиболее близко к расслаивающему устройству, отличающаяся тем, что коллекторная камера содержит сужение, расположенное между первым и вторым концами, при этом длина сужения составляет, по меньшей мере, 100 мм, а его поперечное сечение имеет третью площадь, равную или меньше первой площади и меньше второй площади.

9. Коллекторная камера по п.8, отличающаяся тем, что поперечное сечение сужения является постоянным по длине сужения.

10. Способ производства минеральных волокон, при этом способ содержит расплав минерала подают на первый вращающийся расслаивающий ротор в расслаивающем устройстве, содержащем, по меньшей мере, два расслаивающих ротора, расплав минерала сбрасывается с наружной поверхности первого вращающегося ротора на наружную поверхность второго вращающегося ротора, и с нее последовательно дальше на наружные поверхности возможных следующих роторов, из расплава минерала формируются минеральные волокна на вращающихся расслаивающих роторах, образованные минеральные волокна выдуваются из расслаивающего ротора расслаивающего устройства с помощью выдувающего волокна средства в направлении коллекторного элемента через коллекторную камеру, содержащую первый конец, расположенный вблизи расслаивающего устройства, при этом первый конец имеет первую площадь, второй конец, расположенный вблизи коллекторного элемента, при этом поперечное сечение второго конца имеет вторую площадь, при этом первая площадь измеряется у кромки расслаивающего ротора, наиболее близкого к коллекторному элементу, а вторая площадь - в точке коллекторного элемента, расположенного наиболее близко к расслаивающему устройству, потолок, расположенный между первым и вторым концами, и первую и вторую боковые стенки, которые вместе с плоскостью поперечного сечения, которая горизонтально касается самого нижнего ротора расслаивающего устройства на его нижней кромке, задают первую и вторую площади, отличающийся тем, что образование обратных завихрений в коллекторной камере минимизируют с помощью сужения, расположенного между первым и вторым концами, при этом длина сужения составляет, по меньшей мере, 100 мм, а его поперечное сечение имеет третью площадь, максимум на 10% больше первой площади и меньше второй площади.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что длина сужения изменяется с помощью регулировочного стыка и регулировочного элемента.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что расстояние между кромкой потолка коллекторной камеры и коллекторным элементом изменяется между 100 и 300 мм с помощью подвижной панели потолка.