Устройство для получения штапельного волокна из силикатного расплава

 

-.--.. = —С. С, Борисов, В. Ф. Лясин, П. И. Богданов и Б. . Кощгакои . " "::-.-: -: с (72) Авторы изобретения

Специализированная проектно-конструкторская и наладочная организация "Росоргтехстром" (7l ) Заявитель

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШТАПЕЛЬНОГО ВОЛОКНА

ИЗ СИЛИКАТНОГО РАСПЛАВА

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к обо рудованию по производству тепноизоляцнонных строительных материалов.

Известны устройства для получения штапельного волокна из термопластичных материалов, например, содержащие фидер с питателем и центрифугально-фильерно-дутьевую машину, в которой формование волокон осуществляют путем подачи расплава в центрифугальную

36 чашу с фильерами в боковой стенке, через которые продавливается (центрифугируется) расплав в виде струек, с. последующим раздувом их в волокна кольцевым высокоскоростным потоком горячих газов, выходящих через кольцевое сопло камеры сгорания (1).

Недостатком этих устройств является небольшой срок службы центрифугапьных чаш.

Указанный недостаток обусловлен тем, что она работает в напряженных термических и механических условиях. При этом, расположенный на постоянном расстоянии от пламени горелки, фильерный пояс нагревается по высоте неравномерно (перепад достигает

7О С). В связи с этим расплав стекломассы центрифугируется преимущественно .через фильеры среднего, более нагретого пояса, . вызывая повышенный износ их (увеличивается, диаметр фильер в 1,5 — 2 раза). Разница температур стекломассы по высоте фильерного пояса ведет также к образованию волокон различного диаметра, что ухудшает качественные показатели конечной продукции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для получения штапельного волокна из силикатного расплава, вклюввщее станину, кольцевую камеру сгорания, установленный в ее корпусе шпиндель с полым валом и. приводом вращения сб шкивом, центрифугальную чашу с фильерами и внутреннюю горелку (2) .

Недостатком известного устройства является его сложность. Конструкция центрифугальной чаши включает кольцевой теплоизоляционный элемент,, требующий точного изготовления и установки во избежание дебалаиса.

Устройство работает следующим образом.

Силикатный расплав через полость внутренней горелки 9 попадает в распределитель 8 центрифугальной чаши 6, вращающееся вместе . с полым валом 5 от привода 13. Через отверстия распределителя расплав равномерным слоем распределяется по боковой стенке по- лости центрифугальной чаши 6 и под действием центробежных сил продавливается через фильеры фильерного пояса 7 в виде тонких струек, которые раздуваются в волокна высокоскоростным потоком горячих газов, выходящих из кольцевой камеры 2 сгорания. В процессе волокнообраэования силовой привод 10, 3 983087

Индуктор должен быль оснащен генератором тока высокой частоты (6 — 10 или 100 — 300 кГц).

Диаметр фильер и толщина стенки по высоте фильерного пояса выполнены различными.

Несмотря на это, перепад температур стекломассы составляет от 5 до 15 С на 1 см высоты фильерного пояса.

Целью изобретения является увеличени".. срока службы центрифугальной чаши и улучшение качества продукции. 1р

Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения штапельного волокна из силикатного расплава, включающее станину, кольцевую камеру сгорания, установленный в ее корпусе шпиндель с полым валом и прн- 15 водом вращения со шкивом, центрифугальную чашу с фильерами и внутреннюю горел ку, шпиндель смонтирован с воэможностью осевого возвратно-поступательного перемещения с частотой 5 — 15 колебаний в минуту и 2р амплитудой, равной высоте фильерного пояса чаши. Шпиндель снабжен пальцем и кинематически соединен с приводом, а корпус кольцевой камеры сгорания выполнен изнутри с винтовым ленточным пазом. Кинематическая связь шпинделя с приводом выполнена в виде кривошипного механизма. Полый вал и шкив соединены подвижным шлицевым соединением.

Амплитуда колебаний, равная высоте фильер нога пояса чаши, объясняется конструктивными особенностями устройства. В верхнем положении чаши пламя всегда направлено на нижнюю четверть фильерного пояса. При постепенном опускании чаши пламя, имеющее 35 постоянное положение, попадает вначале на средний, а затем и на верхнюю часть поверхности фильерного пояса. При опускании чаши на высоту, большую высоты фильерного пояса, пламя не будет попадать на рабочую часть фильерного пояса и процесс раздува струек стекломассы в волокна прекратится, так как струйки будут находиться вне зоны высокоскоростного потока пламени. Для обогрева всей поверхности фильерного пояса необходи-.

45 мо вертикальное перемещение чаши с амплиту-. дой не превышающей высоту фильерного пояCR.

Верхний и нижний пределы частоты колебаний чаши обосновываются следующим: частота подъемов-опусканий чаши определяет возможный перепад температур по высоте фильерного пояса. Чем чаще совершаются колебания, тем меньше перепад температур. Частота 5 колебаний в минуту .(20 с одно колебание) выбрана иэ опытных данных, показывающих, что за это время поверхность фильерного пояса охладится не более 50 — 60 С, т,е. перепад будет все же меньше, чем на действующих установ4 ках. При частоте колебаний менее 5 практически не будет улучшения по этому параметру по сравнению с существующими устройствами.

Как установлено экспериментально, при частоте

20 с практически колебания температур по высоте фильерного пояса не заметны (в пределах точйостн измерения пирометром}. Дальнейшее увеличение Частоты колебаний практически бесполезно, однако ускоряет процесс износа подвижных деталей машины и механизм подъема-опускания чаши начинает работать рывками, что неблагоприятно сказывается на работе устройства.

На фиг. 1 схематично представлено устройство для получения штапельного волокна, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел I на фиг. 1.

Устройство содержит станину 1, кольцевую камеру 2 сгорания, установленный в ее корпусе 3 шпиндель 4 с полым валом 5, на котором закреплена центрифугальная чаша 6, имеющая фильерный пояс 7 и распределитель

8. В полости вала размещена внутренняя горелка 9.

Шпиндель 4 установлен в корпусе 3 с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения с частотой 5 — 15 колебаний в минуту и амплитудой равной высоте фильерного пояса чаши. Шпиндель 4 кинематически связан с силовым приводом 10, например, в виде пневмоцилиндра, а кинематическая связь выполнена в виде кривошипного механизма. Шпиндель снабжен пальцем 11, а на внутренней поверхности корпуса кольцевой камеры 2 сгорания выполнен винтовой ленточ.ный паз 12, в который входит палец 11 шпинделя 4.

Для вращения полого вала 5 сцентрифугальной чашей 6 имеется привод 13, связанный клино-ременной передачей 14 со шкивом 15, установленным на, подшипниках в стакане 16.

Полый вал связан со шкивом подвижным щлицевым соединением.

983

5 в виде пневмоцилиндра, поворачивает шпиндель 4 в разные стороны с частотой 5-15 колебаний в минуту, и благодаря тому, что палец

11 шпинделя 4 заведен в винтовой ленточный паэ 12, выполненный в корпусе 3 шпиндель

4 вместе с валом 5 и центрифугальМой чашей

6 совершает осевое возвратно-поступательное движение с частотой 5 — 15 колебаний в минуту и амплитудой равной высоте фильерного пояса 7 чаши. При перемещении центрифу- 10 гальной чаши в зоне факела кольцевой камеры сгорания происходит выравнивание температуры.

Использование изобретения в сравнении с известными устройствами позволяет увеличить срок службы центрифугальных чаш эа счет равномерного разогрева фильерного пояса, что обеспечивает одинаковый износ фнльер по всей высоте фильерного пояса чащи, а также улучшить качество теплоизоляцнон- 20 ного материала за счет выработки волокон с малым разбросом по диаметру. Устройство несложно в изготовлении и надежно в работе.

Ожидаемый экономический эффект от использования одного устройства составит 4—

5 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

1. Устройство для получения штапельного волокна из силикатного расплава, включар-

087 6 щее станину, кольцевую камеру сгорания, установленный в ее корпусе шпиндель с полым валом и приводом вращения со шкивом, центрифугальную чашу с фильерами и внутреннюю горелку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы центрифугальной чаши и улучшения качества продукции, шпиндель смонтирован с возможностью осевого возвратно-поступательного пе.ремещения с частотой 5 — 15 колебаний в минуту и амплитудой; равной высоте фильериого пояса центрифугальной чаши.

2. Устройство по. и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что шпиндель снабжен пальцем и кинематически соединен с приводом, а корпус кольцевой камеры сгорания выполнен изнутри с винтовым ленточным пазом.

3, Устройство по пп. 1 и 2,-о т л и ч аю щ е е с я тем, что кинематическая связь шпинделя с приводом выполнена в виде кривошипного механизма.

4. Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что полый вал и шкив соеди-! иены подвижным шлицевым соединением.

Источники информации, принятые во вниманйе нри экспе тизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 614035 кл. С 03 В 37/04, 1975.

2. Патент США Р 3819345, кл. 65 — 6, 1974.

5 б

983087

A-4

Фиг. 2

? поВернуто на УО

Составитель Н. Ильиных

Техред М.Надь

Редактор Г. Волкова

Корректор А Фереин

Тираж 508

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий ! )3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Заказ 9827/27

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4