DE2729167A1 - Vorrichtung zum herstellen von mineralwolle o.dgl. fasergebilden aus einer mineralschmelze - Google Patents
Vorrichtung zum herstellen von mineralwolle o.dgl. fasergebilden aus einer mineralschmelzeInfo
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Description
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Vorrichtung zum Herstellen von Mineralwolle od.dgl. Fasergebilden aus einer Mineralschmelze
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen
von Ilineralv.'olle od.dgl. Fasergebilden aus einer beispielsweise
von einem Kuppelofen abfließenden nineralschmelze mit zwei spiegel
symmetrisch zueinander angeordneten und auch um etwa waagerechte Drehachsen spiegelbildlich zueinander umlaufende Spinnräder
aufweisenden Spinnradaqgregaten mit je einem primären, die Schmelze aufnehmenden schnell umlaufenden Spinnrad und je einem
den primären im Schmelzstrom kaskadenförmig nachgeschalteten sekundären
Spinnrad, von welchem der Schmelzstrom etwa faserförmig an ein Aufsammelband abgegeben wird.
Bei der Herstellung von Mineralwolle benutzt man in der Regel eine aus einem geeigneten Schmelzofen abfließende Mineralschmelze
einer Temperatur, die zwischen 1000 und 1400° C liegt. In dem üblicherweise als Kuppelofen ausgebildeten Schmelzofen werden
geeignete Steinarten, Schlacken, gasbildende Rohmaterialien und andere unorganische Materialien geschmolzen und die Schmelze
Iä3t man üblicherweise auf ein erstes, schnell umlaufendes etwa trommeiförmiges Spinnrad einer Anzahl von beispielsweise drei
oder vier im Schmelzstrom kaskadenförmig aufeinanderfolgenden Spinnrädern abfließen. Bei der eingangs genannten Vorrichtung
drehen sich die Spinnräder paarweise in einander entgegengesetzten Drehrichtungen, wodurch der Hauptanteil der Schmelze vom ersten
Spinnrad auf das im von diesem Spinnrad abgeschleuderten Schmelz-
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strom nachfolgende Spinnrad usw. weitergeschleudert wird, bis die ganze Schmelze in von den Spinnrädern abgeschleuderte Fasern umgewandelt
worden ist. Ilan nennt dieses Spinnverfahren deshalb
im allgemeinen auch "Kaskadespinnen".
In der vorgenannten Weise hergestellte Mineralwolleerzeugnisse weisen indessen häufig eine nur unbefriedigende Zugfestigkeit
auf, so daß sie beispielsweise während des Transportes oder ihrer Anbringung leicht einreißen oder ganz zerreißen. Die mangelhafte
Zugfestigkeit kann auch schon die erste Bildung einer zusammenhängenden Mineralwollematte auf dem Aufsammelband folgenden
Transportbändern erschweren, wenn mehr oder weniger dünne Matten hergestellt werden sollen.
Aufgrund von Untersuchungen ist bekannt, daß die mangelhafte Zugfestigkeit der in der vorgenannten Weise gesponnenen Mineralwollematten
ihren Grund darin hat, daß die erzeugten Matten aus recht unterschiedlichen Faserstrukturen zusammengesetzt sind. Insbesondere
enthalten die Matten häufig zu Wollebäuscheln vereinigte Faserknäuel mit einer gegenüber der durchschnittlichen Faserdichte
der Matte wesentlich größeren Dichte. Die BL:uschel bilden dabei
die Ursache für eine zwischen ihnen unzureichende Faserdichte, so daß die hergestellten Matten leicht zwischen den Bäuscheln
einreißen, wenn sie bei ihrer Weiterbearbeitung, ihrem Transport oder ihrer sonstigen Handhabung, beispielsweise bei ihrer An
bringung an einer Wand, Zugbeanspruchungen ausgesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs ge nannte Vorrichtung so zu vervollkommnen, daß die mit ihr hergestellten Mineralwollematten od.dgl. eine höhere Zugfestigkeit
als bisher aufweisen.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden der Symmetrieebene am nächsten gelegenen Spinnräder
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der beiden Spinnradaggregate nahe nebeneinander angeordnet sind
und an ihren einander zugekehrten Seiten eine gemeinsame, von unten nach oben verlaufende Umfangsbewegungsrichtung aufweisen,
daß die Drehrichtungen der beiden primären Spinnräder und der beiden sekundären Spinnräder jeweils gegensätzlich gerichtet sind,
und daß die Vorrichtung in an sich bekannter Weise ein Gebläse mit einer im wesentlichen achsparallel zu den Spinnrädern an diesen vorbei verlaufenden Förderrichtung aufweist.
anfassende, der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Un
tersuchungen haben ergeben, daß sich die ungünstige Bäuschelbil-
dung der Mineralwollefasern vor allem im Bereich der Spinnräder der Vorrichtung vollzieht. Zwar dreht sich üblicherweise jedes
Paar von Spinnrädern, von welchen das eine Spinnrad die Schmelze abgibt und das andere die Schmelze aufnimmt, in solcher VJeise,
daß die sich ergebenden Wirbel unterschiedliche Drehrichtungen aufweisen und dabei einander entgegenwirken. Trotzdem verbleibt
aber ein Restwirbel vor allem dann, wenn das die Schmelze abgebende Spinnrad gegenüber dem nachfolgenden, die Schmelze aufnehmenden Spinnrad langsamer umläuft, was bevorzugt wird, damit die
auf das erste Spinnrad auftreffende Schmelze durch den entlang dessen Umfang vorhandenen Luftwirbel noch nicht gleich zu stark
abgekühlt wird. Der ungünstige Restwirbel kann aber sogar auch schon dann entstehen, wenn sich die im Kaskadenstrom der Schmelze
aufeinanderfolgenden Spinnräder gleich schnell drehen, und zwar
dann, wenn die an den beiden Spinnräder herrschenden thermischen
Verhältnisse mehr oder weniger ungleich sind.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme hat sich überraschend gezeigt, daß sich die Restwirbel der von den Spinnaggregaten abgegebenen Fasern nahezu ganz gegenseitig aufheben lassen, selbst
wenn man in bei anderen Spinnvorrichtungen an sich bekannter Weise noch für eine axial an den Spinnrädern vorbei zum Aufsammelband verlaufende zusätzliche Luftströmung sorgt, wie sie vorstehend gekennzeichnet ist und am besten den Faeertransport
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von den Spinnaggregaten zum Aufsairanelband bewirkt, obgleich die
bisher angewendeten Förderluftströme die Wirbelbildung und damit auch die Bäuschelbildung in dem von den Spinnaggregaten nach dem
Aufsammelband hin abgeschleuderten Paserstrom im allgemeinen noch vermehrt hatten.
Der zwischen den beiden nahe nebeneinander angeordneten Spinnrädern
natürlich noch erforderliche kleine Abstand kann leicht aus praktischen Versuchen ermittelt werden, wobei maßgeblich die
Viskosität der abgegebenen Mineralschmelze zu berücksichtigen ist, die wiederum einerseits von der Art der verwendeten Mineralien
und anderseits von der Temperatur der Schmelze abhängt.
Während man die Spinnräder jedes der beiden Spinnradaggreqate zweckmäßig in jeweils einer Ebene anordnen wird, hat es sich gemäß
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn die jeweils die beiden zugeordneten Spinnräder aufnehmenden
Ebenen der beiden Spinnradaggregate zueinander einen stumpfen Winkel bilden, dessen Scheitel dem Luftstrom entgegengerichtet
ist. Hierdurch werden die nicht in Fasern umgewandelten kleinen Partikelchen der Schmelze, auch "Perlen" genannt, vom
einen Spinnradaggregat nicht in den Faserstrom des anderen Spinnradaggregates gelenkt, und umgekehrt. Die Perlen werden statt
dessen in der Ebene der zugeordneten Spinnräder abgeschleudert, ohne daß sie vom Luftstrom, der die zylindrischen Mantelflächen
der Spinnräder bestreicht, in nennenswertem Umfange abgelenkt werden könnten. Die gebildeten Fasern werden von dem in seiner
Intensität entsprechend bemessenen Luftstrom demgegenüber in der vorgesehenen Weise nach dem Aufsammelband hin abgelenkt.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht;
es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung in einer schematisch gehaltenen axialen Ansicht auf die
Spinnaggregate;
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Verbindung mit
einem Aufsammelband und einem Gebläse in einer
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Seitenansicht (gemäß Fig. 1 von links)und teilweise im Schnitt;
Vorrichtung in einer stark vereinfachten, schematisch gehaltenen Stirnansicht auf die beiden
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist ein zum Schmelzen der Mineralien verwendeter Kuppel-
ofen 10 zv/ei etwa einander gegenüberliegende Abflußrinnen 11' und
11" auf, mittels der die geschmolzenen Mineralien in je einem Schmelzstrom 12' bzw. 12" auf je ein Spinnrad 13' bzw. 13" abgegeben
werden kann. Jedem so abgegebenen Schmelzstrom ist ein Spinnradaggregat zugeordnet, von dem das vorgenannte (13' bzw.
13") nachstehend als "primäres" Spinnrad bezeichnet ist, während das gemäß Fig. 1 einzige nachfolgende Spinnrad 14' bzw. 14" jedes
Spinnradaggregates nachstehend "sekundäres" Spinnrad genannt ist.
1 ie auL3 den rig. 1 und 2 weiterhin ersichtlich ist, fließen
Ί·': die vom Kuppelofen 10 abgegebenen Schmelzströme jeweils auf die
äußere ümfangsflache der etwa trommeiförmigen Spinnräder 13' und
13'', die in Richtung der Pfeile 23* bzw. 23" schnell in gegensätzlicher Drehrichtung rotieren, womit die entlang dem Umfang
der Spinnräder 13' und 13" verteilte Schmelze 15' bzw. 15" aufgelockert
und als noch mehr oder weniger grobe Fasern 16" bzw. 16" auf die äußeren Ümfangsflachen der zugeordneten sekundären
Spinnräder 14' und 14" abgeschleudert wird. Beide vorgenannten
Spinnradaggregate befinden sich in einer gemeinsamen Ebene und sind spiegelbildlich zueinander angeordnet, wobei die beiden der
Gymmetrieebene am nächsten gelegenen Spinnräder 14' und 14" nahe
nebeneinander angeordnet sind und an ihren einander zugekehrten Seiten eine gemeinsame, von unten nach oben verlaufende Umfangsbcweounysrichtuncy
aufweisen, wie es in Fig. 1 auch durch die beiden Pfeile 24' und 24" verdeutlich ist. Im übrigen ist die
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gerade umgekehrt die die ürchrichtung der jeweils zugeordneten
primären Spinnräder 13' und 13". Außerdem weisen ι "I ie sck.uncUJrcMi
Spinnräder 14' und 14" einen wesentlich größeren 'airchmenncr und
damit auch eine: wcsci,lilicli größere äußere TJnfangfT/cscH-rindigkeit
al:; die urinjron "pinnrüdei: 13' und 13': auf.
!'"ilrend die; ^riniJrcn V>\ -innr.::der 13' uik" 13'1 ;:un ersten /υ. Γ--lockern
der LJchiuelzfitrünr: 1IZ' um." λ?.*' in allcnfalIk rohr oder
weniger grobe JYinern 1'.i ' )j?.\\ . 1G" dienen, erfolgt die rigentli-clic
rafierbilduüt; von der entlang der' (K''.f nncj dr.·]- Cj.-innri'der 1 ^ '
und 1-1" \.csontlieh schneller Mitgerissenen Hchrvilzo 17' un:l 17"
au:;, die von diesen £ninnr£dnrn gerriäß rig. 2 in T^orr1 eines feinen
raserflors 1Π' bzw. 10" auf ein vorzugsv;eise als gelochter:
IctalD^and ausgebildetes Lu£sainrnelband 19 abgesclileudert \/ird.
ruis im übrigen die Torrn eines endlosen, um zuei L'mlenlirollen geführten
rurderband.es aufweisende Aufsammelband 19 vird. von der
einen, in Fig. 2 allein dargestellten Umlenkrolle 20 her angetrieben, deren in einem Lager 22 gelagerte l7elle 21 in nicht besonders
dargestellter T7eise antreibbar ist.
Gemäß Fig. 2 ist auf der dem Aufsammelband 19 gegenüberlierenden
Seite der beiden Spinnradaggrogate etwa achsparallel zu den
beiden Spinnrädern 14' und 14" und zugleich innerhalb der genannten
Symmetrieebene ein Gebläse 26 angeordnet, das von einem Motor
her antreibbar ist. Der von diesem Gebläse 26 aus einem Tunnel herausgeförderte Luftstrom 25 ist axial nach den beiden Spinnradaggregaten hin gerichtet und bewirkt, daß der von den sekundären
Spinnrädern 14' und 14" abgeschleuderte Faserflor 18' und 18"
ebenfalls im wesentlichen axial von diesen Spinnrädern aus nach dem Aufsammelband 19 hin abgelenkt wird.
Wenn der Luftstrom 25 über die äußeren Umfangsflachen der
Spinnräder 13', 13", 141 und 14" etwa parallel zu deren Achsen
streicht, entstehen an den im übrigen schnell rotierenden Spinn rädern Viirbel, die an den jeweils benachbarten Spinnrädern jedoch jeweils paarweise entgegengerichtet sind und sich damit
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ORIGINAL INSPECTED QQpy "Ij
weitgehend aufheben. Die rolge ist, daß der von den sekundären
Spinnrädern 14' und 14" abgeschleuderte Faserflor 18' bzw. 18"
ohne nennenswerte Turbulenz zum Aufsammelband 19 hin abgelenkt
wird.
Dei dem in den Fig. 3 und 4 nur rein schematisch angedeuteten
zweiten Ausführungsbeispiel bilden die jeweils die beiden zugeordneten Spinnrader 30' und 31' bzw. 30" und 31" aufnehmenden
ebenen der beiden Spinnaggregate zueinander einen stumpfen Uinkel
α, dessen Scheitel dem Luftstrom 29 entgegengerichtet ist.
Dabei werden die beiden, auf jeweils ein rotierendes primäres
Spinnrad 30' bzw. 30" auftreffenden Schmelzströme 32· und 32"
entlang den Uiafängen dieser Räder mitgerissen und zu groben Fasern
aufgelockert, die auf die sekundären Spinnräder 31' und 31"
auftreffen, !während der Luftstrom 29 so bemessen ist, daß er die
r> von den beiden Spinnradagcjregaten erzeugten feinen Faserflore 34'
und 34" nach dein (hier nicht noch einmal dargestellten) Auf sammelband
hin mitreißt, v:c:r len von den beiden Aggregaten abgeschleuderte
kompaktere Eestandteile der Schmelze, auch "Perlen" genannt, innerhalb
der Ebenen Jer Aggregate in Richtung der in Fig. 4 darge-
ü) stellten Pfeile 33* und 33" abgeschleudert. Ua der Luftstrom
nicht dazu in der Lage ist, diese gröberen Bestandteile abzulenken, trf.l«ft die vorgenannte Anordnung der beiden Spinnradaggregate dazu
bei, 'laii auf das 7.ufsamnelband nur ein nicht nur weitgehend bäuschelfreier,
sondern auch ein von sonstigen grüberen Bestandteilen
!'' freier feiner L'aserFlor golanr.'t, eier eine hohe gleichbleibende
!:ualitct dar Ünoralv.olleerzeugaisse gewährleistet.
Praktische Versuche mit den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen
zur Herstellung von Mineralwollefasern od.dgl. haben gezeigt,
daf1, die erzeugten Ilineralwollcrnatten 35 (vgl. Fig. 2) eine wesentlieh
höhere Zugfestigkeit als solche Hatten aufweisen, die mit den früher üblichen Vorrichtungen erzeugt wurden, was vor allem
darauf zurückzufUhren ist, daß die Ilxneralwollematten 35 praktisch
keine unregelmäßige Faserstruktur und insbesondere keine
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COPY
Bäuschel oder ähnliche Faserknäuel aufweisen.
Statt des in den Ausführungsbeispielen dargestellten Kuppelofens 10 mit zv/ei Abflußrinnen 11' und 11" könnte die beschriebene
Vorrichtung selbstverständlich auch zwei verschiedene Schmelzöfen oder einen Schmelzofen mit nur einer Abflußrinne aufv/eisen,
die dann zu zwei Abflußstellen verzweigt ist. Es ist auch nicht erforderlich, daß das Gebläse 26 auf der clem Aufsammelband 19 gegenüberliegenden
Seite der Spinnradaggregate angeordnet ist. So könnte dieses Gebläse beispielsweise auch in dem von den beiden
Trums des Aufsammelbandes 19 eingeschlossenen Raum angeordnet sein
und den Luftstrom von den Spinnradaggregaten her durch die Löcher des Aufsammelbandes hindurch ansaugen.
Patentansprüche:
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Leerseite
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Herstellen von Mineralwolle od.dgl. Fasergebilden
aus einer beispielsweise von einem Kuppelofen abfließenden Ilineralschmelze mit zwei spiegelsymmetrisch zueinander angeordneten
und auch um etwa waagerechte Drehachsen spiegelbildlich zueinander umlaufende Spinnräder aufweisenden Spinnradaggregaten
mit je einem primären, die Schmelze aufnehmenden schnell umlaufenden Spinnrad und je einem dem primären im Schmelzstrom kaskadenförmig
nacngeschaltcten sekundären Spinnrad, von welchem der
Schiiielzstrom etwa faserfömig an ein Aufsammelband abgegeben wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden der Symmetrieebene am nächsten
gelegenen Spinnräder (14* , 14" bsvr. 31', 31") der beiden
ripinnradargragate nahe nebeneinander angeordnet sind und an ihren
einander sugekohrten Seiten sine gemeinsame, von unten nach oben
verlaufende UmfarKTSbei.'cgungsrichtung aufweisen, iliß die Drehrichtunran
der beiden primären Spinnräder (13", 13:l bzw. 30', 30") und
der beiden sekundären Spinnräder (14*, 14" bzw. 31', 31") jeweils
gegensätzlich gerichtet sind, und daß die Vorrichtung in an sich bekannter ΐ/eise ein Gebläse (26) mit einer im wesentlichen achsparallel
zu dan Cpinnrädern (13*, 14' und 13", 14" bzw. 30', 31'
".() und 3C ', 31t:) an diesen vorbei verlaufenden Forderrichtung (Luftstrom
25 bzw. 29) aufv.'rjist.
2. Vorrichtung aac"i Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gebläse (2G) auf dor dam Aufsamiaelband (19) abgelegenen Seite
der Spinnradaggregate mit seiner Drehachse innerhalb der Symmetrieebcne
zwischen den beiden Spinnradaggregaten angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die beiden sekundären Spinnräder (14', 14" bzw. 31", 31")
der Symmetrieebene am nächsten liegen und die beiden primären
Spinnräder (13', 13" bzw. 30', 30") von dieser Ebene weiter entfernt
liegen.
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ORIGINAL INSPECTED
4. Vorrichtung nach einer·! clor vorhergehenJen An.T.'r".r:l:c, Tai'.nroh
gekennzeichnet, da" die jev;eils die beiden ^uceor.lnsten Hpinnr''--der
(3C, 31' :>?:u. 30", 31") aufnehmenden T\ enen for beiden Γ/.innraclaggregate
zueinander einen stumpfen "inkel (c.) LilJon, >s23,i
Scheitel Jen Luftstrom (25) er.tcegengerichtet ist; "ig. 3 ur.J '-.
5. Vorrich tvin>;; nach einem der vorhergehenden Ans^ rf ehe, :\c. ;"!urc;h
gekennzeichnet, daß die Arbeitsdrehzahl rcr seliuncT.ren Γ-r-innr der
(141, 14" bzw. 31', 31") höher als die Drehza· 1 der prirr-"rt;n
Spinnräder (131, 13" bzv/. 30', 30") ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die sekundären Spinnräder (14' , 14" hzv/. Ί11,
31") einen größeren Durchmesser als die primären Spinnräder (1?1,
13" bzw. 30', 30:i) aufweisen.
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ORIGINAL INSPECTED
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Also Published As
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