Установка і спосіб виготовлення термо- і/або звукоізолюючого виробу

Реферат: Винахід стосується установки для виготовлення термо- і/або звукоізолюючого виробу на основі мінеральної вати, що містить першу лінію (1) виготовлення перших мінеральних волокон, що включає щонайменше один елемент (10) волокноутворення, другу лінію (2) виготовлення других мінеральних волокон, що включає щонайменше один елемент (20) волокноутворення і накатний механізм (22), при цьому накатний механізм (22) призначений для нанесення шляхом накатування других мінеральних волокон на перші мінеральні волокна. Винахід дозволяє виготовляти термо- і звукоізолюючий виріб з поліпшеними тепловими і акустичними властивостями. UA 114526 C2 (12) UA 114526 C2 UA 114526 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується установки і способу виготовлення термо- і/або звукоізолюючого виробу на основі мінеральних волокон. Відоме виготовлення ізолюючих виробів на основі мінеральних волокон, таких як панелі з мінеральної вати, наприклад, внутрішнім центрифугуванням розплавленого скла. Принаймні, товщина такого термо- і/або звукоізолюючого виробу обмежена середнім діаметром волокон і масою квадратного метра в грамах, які можна одержати на лінії виготовлення мінеральних волокон, що обмежує термо- і звукоізолюючі властивості, які безпосередньо пов'язані з масою квадратного метра в грамах. Маса квадратного метра в грамах обмежена розрядженням, що створюється під приймальним шаром мінеральних волокон. Таким чином, задачею винаходу є розробка установки і способу виготовлення термо- і/або звукоізолюючого виробу, які дозволяють поліпшити його термо- і/або звукоізолюючі властивості. Для рішення задачі запропонована установка для виготовлення термо- і/або звукоізолюючого виробу на основі мінеральної вати, що містить: - першу лінію виготовлення перших мінеральних волокон, що включає щонайменше один елемент волокноутворення, - другу лінію виготовлення других мінеральних волокон, що включає щонайменше один елемент волокноутворення і накатний механізм, - накатний механізм призначений для нанесення накатуванням других мінеральних волокон на перші мінеральні волокна. Відповідно до іншої ознаки винаходу перша лінія виготовлення і/або друга лінія виготовлення містять кожна щонайменше два елементи волокноутворення, при цьому різні елементи кожної лінії виготовлення розташовані послідовно. Відповідно до іншої ознаки винаходу установка містить, крім того, машину для виготовлення звитої пряжі між одним або декількома елементами волокноутворення першої лінії виготовлення і накатним механізмом, призначену для надання звитості першим мінеральним волокнам перед тим, як на них накладуть другі мінеральні волокна, і/або після накатного механізму, призначену для надання звитості першим мінеральним волокнам перед накладенням на них других мінеральних волокон. Відповідно до іншої ознаки винаходу установка містить, крім того, сушильну шафу, призначену для прийому перших мінеральних волокон, на які накладені другі мінеральні волокна. Відповідно до іншої ознаки винаходу кожний елемент волокноутворення щонайменше одна з ліній виготовлення, містить: - внутрішню тарілчасту центрифугу, призначену для обертання навколо, по суті, вертикальної осі симетрії, периферійна зона якої забезпечена множиною отворів, - кільцевий пальник, призначений для здійснення витягування за допомогою газового потоку при високій температурі до виходу отворів тарілчастої центрифуги, - опціонно, видуваючий вінець, призначений для спрямування волокон на першу або другу конвеєрну стрічку, - опціонно, вінець для подачі клею пульверизацією, призначений для нанесення клеячої композиції на волокна перед тим, як вони надійдуть на першу або другу конвеєрні стрічки. Відповідно до іншої ознаки винаходу накатний механізм є вертикальним або горизонтальним. Відповідно до іншої ознаки винаходу перша і друга лінії виготовлення, по суті, перпендикулярні між собою. Винахід стосується також способу виготовлення термо- або звукоізолюючого виробу на основі мінеральної вати, що включає наступні етапи: - виготовлення перших мінеральних волокон на першій лінії виготовлення за допомогою щонайменше одного елемента волокноутворення, - виготовлення других мінеральних волокон на другій лінії виготовлення за допомогою щонайменше одного елемента волокноутворення, - подачі других мінеральних волокон в накатний механізм, - накладення накатуванням других мінеральних волокон накатним механізмом на перші мінеральні волокна. Відповідно до іншої ознаки винаходу спосіб включає, крім того, етап введення в машину для виготовлення звитої пряжі тільки перших мінеральних волокон і/або перших мінеральних волокон, накладених на другі мінеральні волокна. Відповідно до іншої ознаки винаходу спосіб включає, крім того, етап подачі перших мінеральних волокон, накладених на другі мінеральні волокна, в сушильну шафу. 1 UA 114526 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Надалі винахід пояснюється нижченаведеним описом, що не є обмежувальним, з посиланнями на супроводжуючі креслення, на яких: - фіг. 1 зображує види ізометрії установки за винаходом для виготовлення термо- або звукоізолюючого виробу; - фіг. 2 і 3 зображають вигляд збоку установки за фіг. 1; - фіг. 4 зображує вигляд збоку горизонтального накатного механізму. Номери позицій на різних кресленнях означають подібні або ідентичні елементи. Винахід стосується установки для виготовлення термо- або звукоізоляційного виробу на основі мінеральної вати. Установка містить першу лінію виготовлення перших мінеральних волокон. Ця перша лінія виготовлення містить щонайменше один елемент волокноутворення. Установка містить також другу лінію виготовлення других мінеральних волокон. Ця друга лінія містить щонайменше один елемент волокноутворення і накатний механізм. Накатний механізм призначений для накладення шляхом накатування других мінеральних волокон на перші мінеральні волокна. Так, товщина ізолюючого виробу може бути збільшена при збереженні волокон середнього діаметра (або мікронейр), що технічно реалізовуються і маси квадратного метра в грамах, що дозволить поліпшити термо- і/або акустичні властивості виробу без зміни середнього діаметра волокон і маси квадратного метра в грамах. Фіг. 1 зображує вигляд в ізометрії установки за винаходом для виготовлення термо- і/або звукоізоляційного виробу. Фіг. 2 і 3 зображують вигляд збоку установки за фіг. 1. Установка містить першу лінію 1 виготовлення перших мінеральних волокон. Ця перша лінія 1 виготовлення містить щонайменше один елемент 10 волокноутворення. Переважно, перша лінія 1 виготовлення містить декілька елементів 10 волокноутворення, розташованих послідовно на одній лінії так, щоб виробляти велику кількість мінеральних волокон. Ще більш переважно, перша лінія 1 виготовлення містить як максимум десять елементів 10 волокноутворення, наприклад, вісім елементів 10 волокноутворення. Така кількість елементів 10 дозволяє, таки чином, виготовити перший шар мінеральних волокон з масою квадратного 2 2 метра в грамах, що становить від 500 до 8000 г/м , переважно від 3000 до 5500 г/м , і ще більш 2 переважно від 3000 до 4000 г/м . Волокноутворення здійснюється, наприклад, внутрішнім центрифугуванням. У цьому випадку кожний елемент 10 волокноутворення містить внутрішню тарілчасту центрифугу, призначену для обертання навколо своєї, по суті, вертикальної осі симетрії. Периферійна зона внутрішньої тарілчастої центрифуги забезпечена множиною отворів, з яких виходять нитки розплавленого скла. Кожний елемент 10 волокноутворення внутрішнього центрифугування містить також кільцевий пальник, призначений для здійснення газового витягування при високій температурі ниток на виході з отворів внутрішньої тарілчастої центрифуги для витягування ниток для мінеральних волокон. Кожний елемент 10 волокноутворення шляхом внутрішнього центрифугування може містити також видувний вінець, призначений для спрямування волокон до першої конвеєрної стрічки 11 мінеральних волокон. Кожний елемент 10 волокноутворення внутрішнім центрифугуванням може також містити вінець для нанесення клею пульверизацією, призначений для розпилення клейової композиції на волокна перед тим, як вони торкнуться конвеєрної стрічки 11. Різні величини, такі як тиск і температура кільцевого пальника, діаметр тарілок внутрішнього центрифугування, наявність або відсутність вінця для подачі повітря, тиск повітря, що подається або склад розплавленого скла можуть уточнюватися для одержання мінеральних волокон з бажаними середнім діаметром і масою квадратного метра в грамах. Сукупність перших мінеральних волокон, які виробляються різними елементами 10 волокноутворення першої лінії 1 виготовлення, надходять на першу конвеєрну лінію 11, яка переміщується з швидкістю, що становить від 3 до 100 м/хв, переважно від 3 до 20 м/хв. Перші мінеральні волокна утворюють, таким чином, перший шар мінеральних волокон. Під конвеєрною стрічкою аспіратори забезпечують всмоктування частини повітря, що міститься в першому шарі волокон для ущільнення шару. Установка містить також другулінію 2 виготовлення других мінеральних волокон. Ця друга лінія 2 виготовлення містить щонайменше один елемент 20 волокноутворення. Переважно, друга лінія 2 виготовлення містить декілька елементів 20 волокноутворення, розташованих послідовно по одній лінії так, щоб виробляти велику кількість мінеральних волокон. Ще більш переважно, друга лінія 2 виготовлення містить, наприклад, три елементи 20 волокноутворення. Елементи 20 волокноутворення є, наприклад, того ж типу, що і елементи першої лінії 1 виготовлення. Різні регульовані величини можуть бути вибрані по-різному на двох лініях 1, 2 виготовлення. Так, другі мінеральні волокна можуть бути відмінні від перших мінеральних волокон. Відмінність може стосуватися складу скла, наявності або відсутності зв'язуючого, 2 UA 114526 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 характеристик волокон, що обумовлює параметри волокноутворення. Таким чином, середній діаметр волокон і маса квадратного метра в грамах можуть бути різними між першими волокнами і другими волокнами. Сукупність других мінеральних волокон, що виробляються різними елементами 20 волокноутворення другої лінії 2 виготовлення, надходять на другу конвеєрну лінію 21, яка переміщується з швидкістю, що становить від 10 до 200 м/хв, переважно від 10 до 120 м/хв. Другі мінеральні волокна утворюють, таким чином, другий шар мінеральних волокон. Під стрічкою конвеєра аспіратори забезпечують всмоктування частини повітря, що міститься у другому шарі волокон для ущільнення шару. Друга лінія 2 виготовлення містить також накатний механізм 22, розташований на виході елементів 20 волокноутворення. Накатний механізм 22 призначений для нанесення других мінеральних волокон, що виробляються на другій лінії 2 виготовлення, зверху першого шару, утвореного першими мінеральними волокнами, що виробляються на першій лінії 1 виготовлення. Другі мінеральні волокна нанесені у вигляді декількох накладених один на інший шарів, переважно від трьох до дев'яти шарів. 2 Маса квадратного метра в грамах других мінеральних шарів становить від 100 до 1000 г/м , 2 переважно від 400 до 600 г/м . Чим сильніше натягнута перша лінія 1, тим менша маса квадратного метра в грамах ізоляційного виробу, утвореного шаром перших мінеральних волокон, над яким підносяться накладені шари других накочених шарів мінеральних волокон. Маса квадратного метра в 2 2 2 грамах такого виробу становить від 3000 г/м до 16000 г/м , наприклад, приблизна 8300 г/м (для мікронейр в 9 л/хв). Такий ізоляційний виріб має товщину приблизно 300 мм і теплопровідність приблизно 32 mW/m.K. Це дозволяє збільшити товщину шару перших мінеральних волокон, додаючи до них декілька шарів других мінеральних волокон, що дозволяє одержати ізоляційний виріб з поліпшеними тепловими і/або акустичними властивостями. Як показано стрілкою 23 на фіг. 1 і 3, друга конвеєрна стрічка 21 може розміщуватися між елементами 20 волокноутворення і накатним механізмом 22. Накатний механізм 22 може, наприклад, бути вертикальним, як зображено на фіг. 1-3, або горизонтальним, як показано на фіг. 4. Вертикальний накатний механізм містить дві стрічки 25 з основними поверхнями, призначеними для здійснення контакту з другими мінеральними волокнами, які паралельні і розташовані одна навпроти іншої. Дві стрічки 25 переміщуються з однаковою швидкістю і захоплюють розміщені між їх основними поверхнями другі мінеральні волокна. Дві стрічки 25 вібрують разом навколо горизонтальної осі, паралельної їх основним поверхням, як зображено стрілкою 24 на фіг. 1 і 3. Горизонтальний накатний механізм 22 містить дві стрічки 25 з основними поверхнями, які паралельні між собою і розташовані в одній горизонтальній площині. Дві стрічки 25 одночасно здійснюють горизонтальне переміщення (стрілка 26) з однаковою швидкістю і в одному напрямку, примушуючи переміщуватися другі мінеральні волокна між протилежними краями. Переважно, накатний механізм 22, вертикальний або горизонтальний, наносить другі мінеральні волокна в напрямку, який утворює ненульовий кут відносно першої конвеєрної стрічки 11 з першими мінеральними волокнами. Переважно, цей кут становить приблизно 90°. Таким чином, залежно від відповідних швидкостей першої конвеєрної стрічки 11 і накатного механізму 22 (швидкість вібрації і швидкість стрічки 25 вертикального накатного механізму або швидкості переміщення стрічки 25 горизонтального накатного механізму) кількість шарів других мінеральних волокон може бути більш або менш значною, створюючи загальну товщину других мінеральних волокон, змінної залежно від параметрів роботи. Так, наприклад, для швидкості переміщення в 3,5 м/хв на першій лінії виготовлення можна 2 підучити шар перших мінеральних волокон з масою квадратного метра в грамах в 4200 г/м . Для швидкості переміщення в 44,9 м/хв на другій лінії виготовлення і частоти вібрацій в 8,65 циклів на хвилину можна одержати шість шарів других мінеральних волокон з масою квадратного 2 метра в грамах 619 г/м кожний. Загальна маса квадратного метра в грамах кінцевого 2 ізоляційного виробу становить, таким чином, 7200 г/м . Таким чином, як видно на фіг. 1-3 перша конвеєрна стрічка 11 переходить в конвеєрну стрічку 13, загальну для двох ліній 1, 2 виготовлення, як тільки другі мінеральні волокна накладені на перші мінеральні волокна. Щонайменше частина загальної конвеєрної стрічки 13 може бути відрегульована по висоті, як показано стрілкою 14. Стрілкою 15 позначений напрямок переміщення уперед загальної конвеєрної стрічки 13. 3 UA 114526 C2 5 10 15 20 25 30 Установка містить також переважно машину для виготовлення звитої пряжі, яка дозволяє збільшити густину мінеральних волокон. Машина для виготовлення звитої пряжі розташована на першій лінії виготовлення між елементами 10 волокноутворення і накатним механізмом 22 для надання звитості шару перших мінеральних волокон перед накладенням зверху других мінеральних волокон, і/або на виході накатного механізму 22 для надання звитості сукупності, утвореної першими мінеральними волокнами з накладеними зверху другими мінеральними волокнами. Машина для виготовлення звитої пряжі містить дві стрічки з основними поверхнями, призначеними для здійснення контакту з мінеральними волокнами, паралельними і розташованими навпаки. Дві стрічки переміщуються з різними швидкостями і пропускають між собою другі мінеральні волокна проти їх основних поверхонь. Установка містить також сушильну шафу, якщо мінеральні волокна були приклеєні на лініях виготовлення. Сушильна шафа розташована на загальній конвеєрній стрічці 13, на виході з накатного механізму 22 і на виході машини для виготовлення звитої пряжі у випадку, коли установка містить на виході з накатного механізму 22 машину для виготовлення звитої пряжі. Сушильна шафа забезпечує полімеризацію клейової композиції для забезпечення когезії волокон. Перевага розміщення в сушильному шафі системи, утвореної накладеними одні на інші першими і другими мінеральними волокнами, дозволяє забезпечити дуже хороше зчеплення сукупності волокон ізолюючого виробу, навіть якщо волокна вийдуть з двох ліній виготовлення, відділеними від основи. Винахід стосується також способу виготовлення термо- і/або звукоізолюючого виробу на основі мінеральної вати за допомогою установки за винаходом. Спосіб включає наступні етапи: - виготовлення перших мінеральних волокон на першій лінії 1 виготовлення за допомогою щонайменше одного елемента 10 волокноутворення, - виготовлення других мінеральних волокон на другій лінії 2 виготовлення за допомогою щонайменше одного елемента 20 волокноутворення, - пропущення других мінеральних волокон в накатний механізм 22, - нанесення шляхом накатування других мінеральних волокон накатним механізмом 22 на перші мінеральні волокна. Спосіб, крім того, опціонно включає етап пропущення мінеральних волокон в машину для виготовлення звитої пряжі і/або в сушильну шафу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 1. Установка для виготовлення термо- і/або звукоізолюючого виробу на основі мінеральної вати, що містить: - першу лінію (1) виготовлення перших мінеральних волокон, що включає щонайменше один елемент (10) волокноутворення, - другу лінію (2) виготовлення других мінеральних волокон, що включає щонайменше один елемент (20) волокноутворення і накатний механізм (22), при цьому накатний механізм (22) призначений для нанесення шляхом накатування других мінеральних волокон на перші мінеральні волокна. 2. Установка за п. 1, в якій перша лінія (1) виготовлення і/або друга лінія (2) виготовлення містять кожна щонайменше два елементи (10, 20) волокноутворення, причому різні елементи (10, 20) кожної лінії (1, 2) виготовлення розташовані послідовно. 3. Установка за п. 1 або 2, що додатково містить машину для виготовлення звитої пряжі між одним або декількома елементами (10) волокноутворення, призначену для надання звитості першим мінеральним волокнам перед їх накладенням на другі мінеральні волокна, і/або на виході з накатного механізму (22), призначену для надання звитості першим мінеральним волокнам, на які накладені другі мінеральні волокна. 4. Установка за одним з пп. 1-3, що додатково містить сушильну шафу, призначенудля прийому перших мінеральних волокон, накладених на другі мінеральні волокна. 5. Установка за одним з пп. 1-4, в якій кожний елемент (10, 20) волокноутворення щонайменше однієї з ліній (1, 2) виготовлення містить: - одну тарілку внутрішнього центрифугування, яка призначена для обертання навколо своєї, по суті, вертикальної осі симетрії і периферійна зона якої забезпечена множиною отворів, - кільцевий пальник, призначений для здійснення газового витягнення при високій температурі на виході отворів центрифугуючої тарілки, - опціонно, видуваючий вінець, призначений для спрямування волокон на першу або другу конвеєрну стрічку (11, 21), 4 UA 114526 C2 5 10 15 20 - опціонно, вінець для приклеювання пульверизацією, призначений для розпилення клейної композиції на волокна перед тим, як вони надійдуть на першу або другу конвеєрну стрічку (11, 21). 6. Установка за одним з пп. 1-5, в якій накатний механізм (22) є вертикальним або горизонтальним накатним механізмом. 7. Установка за одним з пп. 1-6, в якій перша і друга лінії (1, 2) виготовлення, по суті, перпендикулярні між собою. 8. Спосіб виготовлення термо- або звукоізолюючого виробу на основі мінеральної вати, що включає етапи, на яких: - виготовляють перші мінеральні волокна на першій лінії (1) виготовлення за допомогою щонайменше одного елемента (10) волокноутворення, - виготовляють другі мінеральні волокна на другій лінії (2) виготовлення за допомогою щонайменше елемента (20) волокноутворення, - подають другі мінеральні волокна в накатний механізм (22), - наносять накатуванням другі мінеральні волокна за допомогою накатного механізму (22) на перші мінеральні волокна. 9. Спосіб за п. 8, що додатково містить етап, на якому подають в машину для виготовлення звитої пряжі тільки перші мінеральні волокна і/або перші мінеральні волокна, які накладені на другі мінеральні волокна. 10. Спосіб за п. 8 або 9, що додатково включає етап, на якому подають в сушильну шафу перші мінеральні волокна з накладеними другими мінеральними волокнами. 5 UA 114526 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6