RU2492044C1 - Method of making mineral wool article - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to production of mineral wool articles. Proposed method comprises producing the fibers, forming primary mat in fiber deposition chamber and displacing it at speed V₁. Additional loop is made in said primary mat before feeding id for zigzag arrangement. Primary mat length in additional loop is varied by magnitude equal to the difference in integral speeds of primary mat displacement in fiber deposition chamber V₁ and circumferential speed of pendulum at the point of mat escape therefrom. Then, primary mat is fed for zigzag-like pendulum arrangement to make multilayer mat on conveyor to obtain mineral wool board to be heat treated thereafter.

EFFECT: higher strength and operating performances.

9 dwg

Description

Изобретение относится к производству минераловатных изделий, преимущественно полос и плит.The invention relates to the production of mineral wool products, mainly strips and plates.

Известен способ производства минераловатных изделий [International Publication Number: WO 88/03121, 05.05.1998, МПК. В65Н 45/10, D01G 25/00, D04H 1/70. A PROCESS ATB DEVICE FOR FEEDING A THIN BINDER IMPREG NATED UNCURED PRIMARY WEB OF MINERAL WOOL ONTO A RECEIVING CONYEOR]. При данном способе перемещение первичного ковра по транспортеру после камеры волокноосаждения, его подачу и перемещение по транспортерам маятника перед зигзагообразной раскладкой для получения многослойного ковра осуществляют с постоянной скоростью. Это позволяет получать многослойный ковер разной высоты, изменять положение волокон в ковре, усреднять свойства ковра по длине и ширине перед его уплотнением и тепловой обработкой. Однако маятниковая зигзагообразная раскладка имеет «родовой» недостаток - многослойный ковер получается разной высоты по его ширине. Высота многослойного ковра увеличивается по ширине от средней части к его краям. Это связано с тем, что при постоянной скорости перемещения первичного ковра окружная скорость маятника в точке выхода первичного ковра из транспортеров маятника переменна и изменяется по синусоидальному закону. В крайних положениях маятника скорость указанной точки равна нулю, а в среднем положении имеет максимальное значение. Это приводит после гофрирования и полимеризации многослойного ковра к получению минераловатных изделий с разной плотностью и механическими свойствами по ширине. Для частичного устранения указанного «родового» недостатка маятниковой зигзагообразной раскладки в рассматриваемом способе на части угла поворота маятника его угловую скорость и окружную скорость в точке выхода первичного ковра из транспортеров маятника делают постоянной. Это достигается путем применения в приводе качания маятника цепной передачи для перемещения кривошипа, а также дополнительной рычажной системы, изменяющей положение точки выхода первичного ковра из транспортеров маятника. Применение таких технических решений создает условия, при которых снижается разность между скоростью перемещения первичного ковра и окружной скоростью точки выхода первичного ковра из маятника. Однако это позволяет только «сгладить» «родовые» недостатки маятникового способа раскладки первичного ковра для образования многослойного ковра. Высота многослойного ковра по его краям остается больше, чем в средней его части. В связи с этим получаемые из такого многослойного ковра минераловатные изделия имеют разную плотность и механические свойства по их ширине. Это снижает качество минераловатных изделий.A known method for the production of mineral wool products [International Publication Number: WO 88/03121, 05/05/1998, IPC. B65H 45/10, D01G 25/00, D04H 1/70. A PROCESS ATB DEVICE FOR FEEDING A THIN BINDER IMPREG NATED UNCURED PRIMARY WEB OF MINERAL WOOL ONTO A RECEIVING CONYEOR]. With this method, the movement of the primary carpet along the conveyor after the fiberization chamber, its supply and movement along the conveyors of the pendulum before the zigzag layout to obtain a multilayer carpet is carried out at a constant speed. This allows you to get a multi-layer carpet of different heights, change the position of the fibers in the carpet, average the properties of the carpet along the length and width before it is densified and heat treated. However, the pendulum zigzag layout has a “generic” drawback - a multilayer carpet is obtained at different heights in its width. The height of the multilayer carpet increases in width from the middle part to its edges. This is due to the fact that at a constant speed of movement of the primary carpet, the peripheral speed of the pendulum at the point of exit of the primary carpet from the conveyors of the pendulum is variable and changes according to a sinusoidal law. In the extreme positions of the pendulum, the speed of the indicated point is zero, and in the middle position it has a maximum value. This leads after corrugation and polymerization of the multilayer carpet to obtain mineral wool products with different densities and mechanical properties in width. To partially eliminate the specified "generic" drawback of the pendulum zigzag layout in the considered method, the angular velocity and peripheral speed at the exit point of the primary carpet from the pendulum conveyors are made constant. This is achieved by using a chain drive in the swing drive of the pendulum to move the crank, as well as an additional lever system that changes the position of the exit point of the primary carpet from the pendulum conveyors. The use of such technical solutions creates the conditions under which the difference between the speed of movement of the primary carpet and the peripheral speed of the exit point of the primary carpet from the pendulum decreases. However, this allows only to "smooth out" the "generic" disadvantages of the pendulum method of laying out the primary carpet for the formation of a multilayer carpet. The height of the multilayer carpet at its edges remains greater than in its middle part. In this regard, mineral wool products obtained from such a multilayer carpet have different densities and mechanical properties along their width. This reduces the quality of mineral wool products.

Таким образом, основным недостатком данного способа является также низкое качество минераловатных изделий.Thus, the main disadvantage of this method is also the low quality of mineral wool products.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства минераловатных изделий (US 5007623 А, В65Н 45/10, 16.04.1991), включающий получение волокон со связующим, формирование первичного ковра в камере волокноосаждения, его перемещение, образование петли на первичном ковре и зигзагообразную раскладку путем качания маятника, получение многослойного ковра, формирование минераловатной плиты, ее тепловую обработку.The closest in technical essence and the achieved effect is the method of production of mineral wool products (US 5007623 A, B65N 45/10, 04.16.1991), including the production of fibers with a binder, the formation of the primary carpet in the fiber deposition chamber, its movement, the formation of a loop on the primary carpet and a zigzag layout by swinging a pendulum, obtaining a multilayer carpet, the formation of a mineral wool slab, its heat treatment.

При данном способе перемещение первичного ковра от камеры волокноосаждения до маятникового раскладчика осуществляют по прямой линии. Во время маятниковой зигзагообразной раскладки после выхода первичного ковра из транспортеров маятника на нем в крайних положениях маятника образуется петля с постоянной длиной первичного ковра в петле. При этом с помощью параллелограмной системы рычагов в крайних положениях маятника производится относительный сдвиг двух параллельно расположенных транспортеров маятника.With this method, the movement of the primary carpet from the fiber deposition chamber to the swingarm is carried out in a straight line. During the pendulum zigzag layout, after the primary carpet leaves the pendulum conveyors, a loop with a constant length of the primary carpet in the loop is formed on it in the extreme positions of the pendulum. In this case, using a parallelogram system of levers in the extreme positions of the pendulum, a relative shift of two parallel pendulum conveyors is performed.

Процесс образования петли в крайних положениях маятника всегда сопровождает технологическую операцию зигзагообразной маятниковой раскладки и является ее неотъемлемой частью. Относительный сдвиг двух параллельно расположенных транспортеров маятника позволяет освободить место для размещения петлевого участка первичного ковра.The process of loop formation in the extreme positions of the pendulum always accompanies the technological operation of the zigzag pendulum layout and is an integral part of it. The relative shift of two parallel pendulum conveyors frees up space to accommodate the loop section of the primary carpet.

Однако эти технологические приемы практически не влияют на равномерность раскладки первичного ковра. Накапливающийся объем первичного ковра в петле остается на краях многослойного ковра и при дальнейшем формировании минераловатной плиты с помощью горизонтальных и вертикальных валков приведет к повышенной плотности минераловатной плиты по краям и пониженной плотности в средней ее части. В связи с этим получаемые из такого многослойного ковра минераловатные изделия имеют разную плотность и механические свойства по их ширине. Это снижает качество минераловатных изделий.However, these technological methods practically do not affect the uniform layout of the primary carpet. The accumulating volume of the primary carpet in the loop remains at the edges of the multilayer carpet, and with the further formation of the mineral wool slab using horizontal and vertical rolls, it will lead to an increased density of the mineral wool slab at the edges and a lower density in its middle part. In this regard, mineral wool products obtained from such a multilayer carpet have different densities and mechanical properties along their width. This reduces the quality of mineral wool products.

Таким образом, основным недостатком данного способа является низкое качество минераловатных изделий.Thus, the main disadvantage of this method is the low quality of mineral wool products.

Задачей изобретения является повышение качества минераловатных изделий.The objective of the invention is to improve the quality of mineral wool products.

Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом способе производства минераловатных изделий, преимущественно полос и плит, включающем получение волокон со связующим, формирование первичного ковра в камере волокноосаждения, его перемещение, образование на первичном ковре петли, подачу первичного ковра для зигзагообразной раскладки, зигзагообразную раскладку путем качания маятника, получение многослойного ковра, формирование минераловатной плиты, ее тепловую обработку, согласно изобретению, в первичном ковре образуют дополнительную петлю перед подачей первичного ковра для зигзагообразной раскладки, длину первичного ковра в которой изменяют, изменение длины первичного ковра в дополнительной петле равно разности интегральных значений скорости перемещения первичного ковра из камеры волокноосаждения и окружной скорости маятника в точке выхода из него первичного ковра.The problem is achieved in that in the claimed method for the production of mineral wool products, mainly strips and plates, including obtaining fibers with a binder, forming a primary carpet in the fiber deposition chamber, moving it, forming a loop on the primary carpet, feeding the primary carpet for a zigzag layout, zigzag layout by swing of the pendulum, obtaining a multilayer carpet, the formation of mineral wool slabs, its heat treatment, according to the invention, in the primary carpet form add loop before feeding the primary carpet for a zigzag layout, in which the length of the primary carpet is changed, the change in the length of the primary carpet in the additional loop is equal to the difference between the integral values of the speed of movement of the primary carpet from the fiber deposition chamber and the peripheral speed of the pendulum at the exit point of the primary carpet.

Образование на первичном ковре дополнительной петли перед зигзагообразной раскладкой создает накопитель длины первичного ковра. Изменение длины первичного ковра в данной петле дает возможность осуществлять регулирование его длины, подающейся для зигзагообразной раскладки. Выполнение указанного изменения длины первичного ковра в дополнительной петле равным разности интегральных значений скорости перемещения первичного ковра из камеры волокноосаждения и окружной скорости маятника в точке выхода из него первичного ковра, позволяет выравнять скорость подачи первичного ковра к транспортерам маятникового раскладчика и окружную скорость маятника в точке выхода из него первичного ковра на протяжении всего времени качания маятника.The formation of an additional loop on the primary carpet before the zigzag layout creates a drive for the length of the primary carpet. Changing the length of the primary carpet in this loop makes it possible to regulate its length, which is fed for a zigzag layout. Performing the indicated change in the length of the primary carpet in an additional loop equal to the difference in the integral values of the velocity of movement of the primary carpet from the fiber deposition chamber and the peripheral speed of the pendulum at the exit point of the primary carpet, makes it possible to equalize the feed rate of the primary carpet to the conveyors of the pendulum spreader and the peripheral speed of the pendulum at the exit point of the primary carpet throughout the entire swing time of the pendulum.

Благодаря указанным условиям обеспечивается равномерная раскладка первичного ковра и образование многослойного ковра практически постоянной высоты по его ширине. Получаемые из такого многослойного ковра минераловатные изделия будут иметь одинаковую плотность и механические свойства по их ширине. Это является критерием высокого качества минераловатных изделий.Due to these conditions, a uniform layout of the primary carpet and the formation of a multilayer carpet of almost constant height over its width is ensured. Mineral wool products obtained from such a multilayer carpet will have the same density and mechanical properties along their width. This is a criterion for the high quality of mineral wool products.

Предлагаемый способ производства минераловатных изделий проиллюстрирован на чертежах.The proposed method for the production of mineral wool products is illustrated in the drawings.

На фиг.1 показано положение первичного ковра при верхнем максимальном значении дополнительно образованной петли и повороте маятникового раскладчика против часовой стрелки.Figure 1 shows the position of the primary carpet at the upper maximum value of the additionally formed loop and the rotation of the pendulum divider counterclockwise.

На фиг.2 показано положение первичного ковра при минимальном значении дополнительной петли и повороте маятникового раскладчика против часовой стрелки.Figure 2 shows the position of the primary carpet with the minimum value of the additional loop and the rotation of the pendulum layout counterclockwise.

На фиг.3 показано положение первичного ковра при верхнем максимальном значении дополнительной петли и повороте маятникового раскладчика по часовой стрелке.Figure 3 shows the position of the primary carpet with the upper maximum value of the additional loop and turning the pendulum distributor clockwise.

На фиг.4 показано положение первичного ковра при минимальном значении дополнительной петли и повороте маятникового раскладчика по часовой стрелке.Figure 4 shows the position of the primary carpet with the minimum value of the additional loop and the rotation of the pendulum distributor clockwise.

На фиг.5 показано возможное положение первичного ковра при нижнем положении дополнительной петли и маятниковый раскладчик в произвольном положении.Figure 5 shows the possible position of the primary carpet in the lower position of the additional loop and the swingarm in an arbitrary position.

На фиг.6 показано графическое изображение скорости первичного ковра на выходе из камеры волокноосаждения V₁ и окружной скорости маятника в точке выхода из него первичного ковра V_A в зависимости от угла φ поворота кривошипа привода маятникового раскладчика.Figure 6 shows a graphical representation of the speed of the primary carpet at the exit of the fiberization chamber V ₁ and the peripheral speed of the pendulum at the point of exit of the primary carpet V _A , depending on the angle φ of rotation of the crank drive of the pendulum spreader.

На фиг.7 показана расчетная схема маятникового раскладчика.Figure 7 shows the design diagram of the pendulum distributor.

На фиг.8 приведен расчетный график изменения угловой скорости качания маятника маятникового раскладчика в зависимости от угла поворота кривошипа его привода.In Fig.8 shows a calculated graph of the change in the angular velocity of the swing of the pendulum of the pendulum distributor depending on the angle of rotation of the crank of its drive.

На фиг.9 приведен расчетный график изменения окружной скорости маятника маятникового раскладчика в точке выхода из него первичного ковра в зависимости от угла поворота кривошипа его привода.Figure 9 shows the calculated graph of the change in the peripheral speed of the pendulum of the pendulum layout at the exit point of the primary carpet, depending on the angle of rotation of the crank of its drive.

Рассмотрим технологию получения минераловатных изделий с использованием предложенного способа. При этом дополнительную петлю на первичном ковре перед подачей его для зигзагообразной раскладки для краткости будем называть просто петлей.Consider the technology for producing mineral wool products using the proposed method. In this case, an additional loop on the primary carpet before serving it for a zigzag layout for brevity will be called simply a loop.

Из камеры волокноосаждения 1 первичный ковер 2 (фиг.1…5), перемещаясь со скоростью V₁, (в рассматриваемом примере она постоянна) (фиг.6) проходит через петлеобразователь 3 (фиг.1…5), выполненный с возможностью перемещения вверх и вниз, и подается к маятниковому раскладчику 4. При этом на первичном ковре 2 перед подачей его к маятниковому раскладчику 4 для зигзагообразной раскладки образуют петлю высотой, изменяющейся от 0 до h, с промежуточным (произвольным) положением h_φ. В петле осуществляется накопление длины первичного ковра. Минимальная длина первичного ковра в петле равна 2L. Максимальная длина первичного ковра в петле без учета длины дуги охвата первичным ковром 2 петлеобразователя 3 равна 2l. Длина первичного ковра в петле в промежуточном положении равна 2l_φ.From the fiberization chamber 1, the primary carpet 2 (Fig. 1 ... 5), moving at a speed of V ₁ (in this example, it is constant) (Fig. 6) passes through the looper 3 (Fig. 1 ... 5), made with the possibility of moving up and down, and fed to the pendulum spreading device 4. In this case, on the primary carpet 2, before feeding it to the pendulum spreading device 4, for a zigzag layout, they form a loop with a height varying from 0 to h with an intermediate (arbitrary) position h _φ . In the loop, the length of the primary carpet is accumulated. The minimum length of the primary carpet in the loop is 2L. The maximum length of the primary carpet in the loop without taking into account the length of the arc of the primary carpet 2 of looper 3 is 2l. The length of the primary carpet in the loop in the intermediate position is 2l _φ .

Качание маятникового раскладчика 4 осуществляется с помощью кривошипно-шатунного механизма 5, кривошип которого вращается с угловой скоростью ω_кр (в рассматриваемом примере она постоянна). При этом угловая скорость ω_м качания маятника маятникового раскладчика 4 переменна, изменяющаяся по синусоидальному закону от нуля в крайних положениях маятника до максимального значения в его среднем положении. Окружная скорость маятника маятникового раскладчика 4 в точке выхода из него первичного ковра (т.А) переменна и определяется по формулеThe swing of the pendulum decomposer 4 is carried out using a crank mechanism 5, the crank of which rotates with an angular velocity ω _kr (in this example, it is constant). In this case, the angular velocity ω _{m of} swing of the pendulum of the pendulum decomposer 4 is variable, changing according to the sinusoidal law from zero in the extreme positions of the pendulum to the maximum value in its middle position. The peripheral speed of the pendulum of the pendulum laying device 4 at the exit point from it of the primary carpet (T.A) is variable and is determined by the formula

$$V_A={\omega }_{м}\times R_A,\left(1\right)$$

$$V_A={\omega }_m\times R_A,\left(\mathrm{one}\right)$$

где R_A - радиус, соответствующий точке выхода первичного ковра из маятникового раскладчика, также переменна.where R _A is the radius corresponding to the exit point of the primary carpet from the swingarm, is also variable.

При выходе из маятникового раскладчика 4 первичный ковер с образованием в крайних положениях маятника петель с постоянной длиной первичного ковра в них зигзагообразно раскладывается на транспортере 6.When leaving the pendulum caster 4, the primary carpet with the formation in the extreme positions of the pendulum of loops with a constant length of the primary carpet in them zigzag unfolds on the conveyor 6.

Для равномерной раскладки первичного ковра по ширине транспортера 6 перед подачей первичного ковра к маятниковому раскладчику 4 образуют петлю (фиг.1…5), которая является аккумулятором длины первичного ковра. Длину первичного ковра в петле изменяют от значения 2L до значения 2l при накоплении длины первичного ковра в петле. При выдаче длины первичного ковра из петли длину первичного ковра в петле изменяют от значения 2l до значения 2L.For a uniform layout of the primary carpet across the width of the conveyor 6 before feeding the primary carpet to the pendulum caster 4 form a loop (figure 1 ... 5), which is the accumulator of the length of the primary carpet. The length of the primary carpet in the loop is changed from 2L to 2l when the length of the primary carpet in the loop is accumulated. When issuing the length of the primary carpet from the loop, the length of the primary carpet in the loop is changed from a value of 2l to a value of 2L.

Изменение длины первичного ковра в петле Δl_φ, за счет накопления или уменьшения его длины в петле равноThe change in the length of the primary carpet in the loop Δl _φ , due to the accumulation or reduction of its length in the loop is

$$2l_{\varphi }-2L=\Delta l_{\varphi }={\displaystyle \int V_A\partial t-{\displaystyle \int V_1\partial t},}\left(2\right)$$

$$2l_{\varphi }-2L=\Delta l_{\varphi }={\displaystyle \int V_A\partial t-{\displaystyle \int V_{\mathrm{one}}\partial t},}\left(2\right)$$

где t - время изменения длины петли в ковре.where t is the time of changing the length of the loop in the carpet.

Проведя замену переменных и преобразования, получимAfter changing the variables and transformations, we get

$$\Delta l_{\varphi }={\displaystyle \int \left(V_A-V_1\right)}\partial t/\partial \varphi \times \partial \varphi ),\left(3\right)$$

$$\Delta l_{\varphi }={\displaystyle \int \left(V_A-V_{\mathrm{one}}\right)}\partial t/\partial \varphi \times \partial \varphi ),\left(3\right)$$

где φ - угол поворота кривошипа.where φ is the angle of rotation of the crank.

Учитывая, чтоGiven that

$$\partial \varphi /\partial t={\omega }_{кр},\left(4\right)$$

$$\partial \varphi /\partial t={\omega }_{\mathrm{to}R},\left(\mathrm{four}\right)$$

получимwe get

$$\Delta l_{\varphi }={\displaystyle \int \left(V_A-V_1\right)}\partial t/{\omega }_{кр},\left(5\right)$$

$$\Delta l_{\varphi }={\displaystyle \int \left(V_A-V_{\mathrm{one}}\right)}\partial t/{\omega }_{\mathrm{to}R},\left(5\right)$$

высоту петли в произвольном положении h_φ с использованием фиг.1…5 можно определить по формулеthe height of the loop in an arbitrary position h _φ using figure 1 ... 5 can be determined by the formula

$$h_{\varphi }=\surd l_{\varphi }{}^2-L^2.\left(6\right)$$

$$h_{\varphi }=\surd l_{\varphi }{}^2-{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="L"\; filenames="00000011.png,00000012.png"\; state="\{\{state\}\}">L</figure-callout>}}^2.\left(6\right)$$

$$$$

$$$$

При подстановке (5) в (6) с учетом (2) и соответствующих преобразований получимSubstituting (5) into (6), taking into account (2) and the corresponding transformations, we obtain

$$h_{\varphi }=\surd {\left[1/2{\omega }_{кр}{\displaystyle \int \left(V_A-V_1\right)}\partial \varphi -2L\right]}^2-L^2.\left(7\right)$$

$$h_{\varphi }=\surd {\left[\mathrm{one}/2{\omega }_{\mathrm{to}R}{\displaystyle \int \left(V_A-V_{\mathrm{one}}\right)}\partial \varphi -2L\right]}^2-{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="L"\; filenames="00000011.png,00000012.png"\; state="\{\{state\}\}">L</figure-callout>}}^2.\left(7\right)$$

На фиг.6 показано графическое изображение изменения длины первичного ковра в петле в зависимости от угла поворота кривошипа качания маятника маятникового раскладчика. Площади заштрихованных фигур между линиями, характеризующими скорости перемещения первичного ковра из камеры волокноосаждения V₁ и окружной скорости маятника маятникового раскладчика 4 в точке выхода из него первичного ковра V_A, есть изменение длины первичного ковра в петле. Площадь, обозначенная S₁=2(l-L), есть суммарная накопленная длина первичного ковра в петле. Площадь, обозначенная S₂=2(l-L), есть суммарная выдаваемая из петли длина первичного ковра. Площадь, обозначенная S₃=Δlφ, есть изменение длины первичного ковра в петле за произвольный промежуток времени, характеризующийся углом поворота кривошипа, равное разности интегральных значений скорости перемещения первичного ковра из камеры волокноосаждения V₁ и окружной скорости маятника V_A в точке выхода из него первичного ковра в указанный промежуток времени (угол поворота кривошипа).Figure 6 shows a graphical representation of the change in the length of the primary carpet in the loop depending on the angle of rotation of the swing crank of the pendulum of the pendulum layout. The area of the shaded figures between the lines characterizing the speed of movement of the primary carpet from the fiberization chamber V ₁ and the peripheral speed of the pendulum of the pendulum laid out 4 at the exit point of the primary carpet V _A is the change in the length of the primary carpet in the loop. The area indicated by S ₁ = 2 (lL) is the total accumulated length of the primary carpet in the loop. The area indicated by S ₂ = 2 (lL) is the total length of the primary carpet projected from the loop. The area indicated by S ₃ = Δlφ is the change in the length of the primary carpet in the loop for an arbitrary period of time, characterized by the angle of rotation of the crank, equal to the difference between the integral values of the velocity of movement of the primary carpet from the fiber deposition chamber V ₁ and the peripheral speed of the pendulum V _A at the exit point from it carpet in a specified period of time (angle of rotation of the crank).

Для обеспечения цикличности работы системы накопленная в петле длина первичного ковра равна выдаваемой из петли длине первичного ковра, т.е.In order to ensure the cyclical operation of the system, the length of the primary carpet accumulated in the loop is equal to the length of the primary carpet projected from the loop, i.e.

$$S_1=S_2.\left(8\right)$$

$$S_{\mathrm{one}}={\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="S"\; filenames="00000011.png,00000012.png"\; state="\{\{state\}\}">S</figure-callout>}}_2.\left(8\right)$$

Таким образом, в периоды времени, характеризующиеся углом поворота кривошипа (фиг.6), когда скорость V₁ превышает скорость V_A, осуществляется накопление первичного ковра в петле, в периоды времени характеризующиеся углом поворота кривошипа, когда скорость V₁ меньше скорости V_A, происходит выдача первичного ковра из петли. Это приводит к тому, что скорость подачи первичного ковра к маятниковому раскладчику для зигзагообразной раскладки и окружная скорость маятника V_A в точке выхода из него первичного ковра на всем протяжении процесса раскладки первичного ковра на транспортере 6 выравниваются. Благодаря этому на транспортере 6 (фиг.1…5) обеспечивается равномерная раскладка первичного ковра.Thus, in periods of time characterized by the angle of rotation of the crank (Fig.6), when the speed V ₁ exceeds the speed V _A , the primary carpet is accumulated in the loop, in periods of time characterized by the angle of rotation of the crank when the speed V _{1 is} less than the speed V _A , the primary carpet is looped out. This leads to the fact that the feed rate of the primary carpet to the pendulum layout for the zigzag layout and the peripheral speed of the pendulum V _A at the exit point of the primary carpet throughout the process of laying the primary carpet on the conveyor 6 are aligned. Due to this, on the conveyor 6 (figure 1 ... 5) provides a uniform layout of the primary carpet.

Рассмотрим последовательно процесс накопления длины первичного ковра в петле и выдачи его из петли, показанный на фиг.1…6. Начнем рассмотрение при нахождении кривошипа кривошипно-шатунного механизма 5 под углом φ₁ (фиг.1, 6). В этом положении в петле накопленная длина первичного ковра 2 равна 2(l-L).Consider sequentially the process of accumulating the length of the primary carpet in the loop and issuing it from the loop, shown in figure 1 ... 6. We begin consideration when finding the crank of the crank mechanism 5 at an angle φ ₁ (figures 1, 6). In this position in the loop, the accumulated length of the primary carpet 2 is 2 (lL).

При повороте кривошипа кривошипно-шатунного механизма 5 от угла φ₁ до φ₂ (фиг.2, 6), когда V₁ меньше V_A, накопленная длина первичного ковра 2 выдается из петли. При этом высота петли h_φ и длина 2l_φ ковра 2 в петле уменьшаются, петлеобразователь 3 перемещается вниз. Благодаря этому к маятниковому раскладчику 4 и на выход из него подается накопленная часть длины первичного ковра 2. При повороте кривошипа кривошипно-шатунного механизма 5 от угла φ₂ до φ₃ (фиг.3, 6), когда V₁ больше V_A, первичный ковер 2 опять накапливается в петле. При этом высота петли h_φ и длина 2l_φ первичного ковра 2 в петле увеличиваются, петлеобразователь 3 перемещается вверх. За счет этого подача длины первичного ковра 2 к маятниковому раскладчику 4 и на выход из него снижается. При дальнейшем повороте кривошипа кривошипно-шатунного механизма 5 от угла φ₃ до φ₄ (фиг.4, 6), когда V₁ меньше V_A, первичный ковер 2 опять выдается из петли. При этом высота петли h_φ и длина 2l_φ, первичного ковра 2 в петле уменьшаются, петлеобразователь 3 перемещается вниз. Благодаря этому к маятниковому раскладчику 4 и на выход из него подается накопленная часть длины первичного ковра 2. В дальнейшем рассмотренный цикл технологии получения минераловатных изделий повторяется.When you rotate the crank of the crank mechanism 5 from the angle φ ₁ to φ ₂ (Fig.2, 6), when V _{1 is} less than V _A , the accumulated length of the primary carpet 2 is protruded from the loop. In this case, the loop height h _φ and the length 2l _{φ of the} carpet 2 in the loop are reduced, the looper 3 is moved down. Due to this, the accumulated part of the length of the primary carpet 2 is fed to the pendulum distributor 4 and to the exit from it. When the crank of the crank mechanism 5 is rotated from the angle φ ₂ to φ ₃ (Figs. 3, 6), when V _{1 is} greater than V _A , the primary Carpet 2 again accumulates in the loop. The height of the loop h _φ and the length 2l _{φ of the} primary carpet 2 in the loop increase, the looper 3 moves up. Due to this, the supply of the length of the primary carpet 2 to the pendulum cot 4 and the exit from it is reduced. With a further rotation of the crank of the crank mechanism 5 from the angle φ ₃ to φ ₄ (Figs. 4, 6), when V _{1 is} less than V _A , the primary carpet 2 is again pulled out of the loop. In this case, the height of the loop h _φ and the length 2l _{φ of the} primary carpet 2 in the loop are reduced, the looper 3 is moved down. Due to this, the accumulated part of the length of the primary carpet 2 is fed to the pendulum spreading device 4 and to the exit from it. In the future, the cycle of technology for producing mineral wool products considered is repeated.

Осуществление предлагаемого способа при нижнем положении петли, показанное на фиг.5, аналогично.The implementation of the proposed method with the lower position of the loop shown in figure 5, similarly.

Для расчета параметров технологии с использованием предложенного способа разработан следующий алгоритм.To calculate the technology parameters using the proposed method, the following algorithm is developed.

Исходными данными для расчета параметров технологии являются L, V₁, φ_кр, R_A. Расчетными параметрами являются ω_м, определяемая при заданных угловой скорости кривошипа ω_кр и размерах звеньев механизма привода качания маятникового раскладчика по формулам для шарнирного четырехзвенника, известным из теории механизмов и машин (см., например, книгу: И.И.Артоболевский, Теория механизмов и машин. М., «Наука», 1975. с.117…122). Параметр V_A определяется по формуле (1). При этом должно выполняться условие (8). Варьируемыми параметрами для выполнении этого условия могут являться ω_кр или R_A. Из уравнения (7) определяется h_φ в зависимости от φ.The initial data for calculating the parameters of the technology are L, V ₁ , φ _cr , R _A. The calculated parameters are ω _m , determined for a given angular speed of the crank ω _cr and the dimensions of the links of the swing drive mechanism of the pendulum distributor according to the formulas for the articulated four-link, known from the theory of mechanisms and machines (see, for example, the book: I.I. Artobolevsky, Theory of mechanisms and machines. M., "Science", 1975. S. 117 ... 122). The parameter V _A is determined by the formula (1). In this case, condition (8) must be satisfied. Variable parameters for fulfilling this condition can be ω _cr or R _A. From equation (7), h _φ is determined depending on φ.

Описанная на примере конкретного выполнения последовательность технологических операций с использованием изложенной методики и алгоритма определения параметров технологии позволяет производить практическое осуществление предложенного способа производства минераловатных изделий, обеспечивающего равномерную раскладку первичного ковра и позволяющего получать минераловатные изделия с постоянной плотностью по их ширине.The sequence of technological operations described by the example of a specific implementation using the described methodology and the algorithm for determining the technology parameters allows the practical implementation of the proposed method for the production of mineral wool products, which ensures uniform layout of the primary carpet and allows the production of mineral wool products with a constant density along their width.

Для практической реализации предложенного способа производства минераловатных изделий в условиях одного из предприятий Челябинской области, на котором применяется зигзагообразная раскладка ковра, рассчитаны параметры технологии. Схема маятникового раскладчика приведена на фиг.7. Другими исходными данными, кроме приведенных на фиг.7, являются L=3000 мм, V₁=65 м/мин. Для выполнения условия (8) графо-аналитическим способом определена ω_кр=3,4 рад/с. Рассчитаны параметры ω_м и V_A маятникового раскладчика, приведенные на фиг.8, 9. Высота петли h_φ определена графо-аналитическим способом с использованием формулы (7). Изменение h_φ при характерных углах φ приведено в следующей таблице.For the practical implementation of the proposed method for the production of mineral wool products in the conditions of one of the enterprises of the Chelyabinsk region, which uses a zigzag layout of the carpet, the technology parameters are calculated. The pendulum layout is shown in Fig.7. Other source data, in addition to those shown in Fig.7, are L = 3000 mm, V ₁ = 65 m / min. To fulfill condition (8), the graph-analytical method determines ω _cr = 3.4 rad / s. The parameters ω _m and V _{A of the} swingarm are calculated, shown in Figs. 8, 9. The loop height h _{φ is} determined by a graph-analytical method using formula (7). The variation of h _φ at characteristic angles φ is shown in the following table.

φ, градφ, deg 323323 00 3737 7575 9595 135135 180180 217217 255255 275275 323323 h_φ, ммh _φ mm 00 550550 11001100 700700 410410 00 550550 11001100 700700 410410 00

С использованием выполненных расчетов разработаны проектные предложения для применения разработанного способа при реконструкции технологической линии производства минераловатных изделий одного из предприятий Челябинской области. Предварительные расчеты применительно к указанному предприятию показали, что использование разработанного способа позволит снизить «разброс» механических свойств за счет уменьшения разноплотности минераловатных изделий по ширине от 10 до 25% в зависимости от марки минераловатных изделий, характеризующейся ее плотностью. Это, несомненно, является показателем повышения качества минераловатных изделий.Using the calculations, project proposals were developed for the application of the developed method in the reconstruction of the technological line for the production of mineral wool products of one of the enterprises of the Chelyabinsk region. Preliminary calculations in relation to the specified enterprise showed that the use of the developed method will reduce the "spread" of mechanical properties by reducing the density of mineral wool products in width from 10 to 25%, depending on the brand of mineral wool products, characterized by its density. This, of course, is an indicator of improving the quality of mineral wool products.

Одновременно снижение разноплотности по ширине минераловатных изделий, учитывая практически прямо-пропорциональную зависимость прочностных характеристик от их плотности и ориентацию на удовлетворение ГОСТ средней части ширины минераловатного изделия, ведет к существенному снижению расхода ваты. Ориентировочно расход ваты на минераловатных изделиях марок «Стандарт» и «Стандарт М» снижется до 10% (плотность 63…75 кг/м³). С увеличением плотности минераловатных изделий до 150…180 кг/м³ (марки «Руф», «Фасад», «Руф В» повышается процент экономии ваты.At the same time, a decrease in the different density across the width of mineral wool products, taking into account the almost directly proportional dependence of strength characteristics on their density and orientation towards satisfying GOST of the middle part of the width of mineral wool products, leads to a significant reduction in cotton consumption. Roughly, the consumption of cotton wool on mineral wool products of the Standard and Standard M brands is reduced to 10% (density 63 ... 75 kg / m ³ ). With an increase in the density of mineral wool products to 150 ... 180 kg / m ³ (brands "Ruf", "Facade", "Ruf B", the percentage of saving cotton wool increases.

Claims (1)

Способ производства минераловатных изделий, преимущественно полос и плит, включающий получение волокон со связующим, формирование первичного ковра в камере волокноосаждения, его перемещение, образование на первичном ковре петли, подачу первичного ковра для зигзагообразной раскладки, зигзагообразную раскладку путем качания маятника, получение многослойного ковра, формирование минераловатной плиты, ее тепловую обработку, отличающийся тем, что в первичном ковре образуют дополнительную петлю перед подачей первичного ковра для зигзагообразной раскладки, длину первичного ковра в которой изменяют, изменение длины первичного ковра в дополнительной петле равно разности интегральных значений скорости перемещения первичного ковра из камеры волокноосаждения и окружной скорости маятника в точке выхода из него первичного ковра. A method for the production of mineral wool products, mainly strips and plates, including obtaining fibers with a binder, forming a primary carpet in a fiber deposition chamber, moving it, looping on a primary carpet, feeding a primary carpet for a zigzag layout, zigzag layout by swinging a pendulum, obtaining a multilayer carpet, forming mineral wool slab, its heat treatment, characterized in that in the primary carpet form an additional loop before applying the primary carpet for zigzag the layout, in which the length of the primary carpet is changed, the change in the length of the primary carpet in the additional loop is equal to the difference between the integral values of the speed of movement of the primary carpet from the fiber deposition chamber and the peripheral speed of the pendulum at the exit point of the primary carpet.

Images