Dispositivo de fibrado de lana mineral por centrifugación libre.

La invención se refiere a un procedimiento que consiste en alimentar simultáneamente material (30) a ser extraído en fibras en al menos dos máquinas (1,

2) situados lado con lado, comprendiendo una serie de ruedas centrífugas (7, 8, 8, 10) dispuestas en cascada y accionadas giratoriamente alrededor de ejes que tienen todos esencialmente la misma dirección (eje principal 13, 14) girando dos ruedas consecutivas en sentidos contrarios. El material fundido (30) se vierte en la rueda primera (7), acelerada y transportada sobre la segunda rueda (8), a continuación opcionalmente sobre las ruedas siguientes (8, 10) a ser transformadas en fibras por expulsión centrífuga, siendo transportadas las fibras por una corriente gaseosa y recogidas por un órgano de recolección. Los ejes principales (13, 14) de dos máquinas contiguas (1, 2) están dispuestas en un ángulo distinto de cero, de tal forma que las dos corrientes gaseosas emitidas por las dos máquinas contiguas (1, 2) se unen y combinan una con otra. La invención es útil para fabricar productos basados en fibras minerales.

Dispositivo de fibrado de lana mineral por centrifugación libre

La presente invención se refiere al campo de la fabricación de fibras minerales a partir de una materia capaz de ser estirada, y especialmente a partir de un material fundido, con un punto de fusión elevado, por ejemplo de tipo vidrio 5 basáltico o de escoria de altos hornos, con vistas a la producción de productos especialmente aislantes, a base de fibras minerales. Más precisamente, la invención se refiere a un perfeccionamiento de las técnicas de fabricación de fibras denominadas de centrifugación libre, en las que el material a transformar en fibras se lleva, en estado fundido, a la periferia de ruedas de centrifugación y es arrastrado por estas ruedas de manera que una parte del material se desprende de él y se transforma en fibras bajo el efecto de la fuerza centrífuga y la parte restante no transformada se reenvía hacia otra rueda o después de la última rueda cae en forma de granallas.

Para la aplicación de las técnicas de fabricación de fibras citadas más arriba, generalmente se utiliza una máquina que comprende tres o cuatro ruedas dispuestas en cascada, y capaces de girar alrededor de ejes sensiblemente horizontales, girando dos ruedas sucesivas sobre el trayecto del material fundido, en sentido inverso. La primera rueda es alimentada con material fundido por un canal y sirve esencialmente para acelerar el material que es reenviado hacia la segunda y así sucesivamente hasta la última rueda, disminuyendo el flujo del material en cada rueda en razón de la cantidad de fibras formadas.

Tal máquina comprende, generalmente, además, medios para generar una corriente de aire en la periferia de las ruedas de centrifugación con el fin de ayudar a la formación de fibras por un efecto de estiramiento y encargarse de la materia transformada en fibras, separándola de la materia no transformada en fibras (granalla) . Esta última es, en efecto, indeseable porque contribuye a entorpecer el producto final y a hacer su tacto particularmente desagradable. La corriente de aire tiene, también, por función conducir la materia transformada en fibra hacia un órgano receptor, por ejemplo una cinta sin fin provista de cámaras de aspiración, que transporta las fibras hacia los dispositivos de tratamiento aguas debajo de la línea, tales como una napadora, una estufa de polimerización de los aglutinantes, etc.

La corriente de aire se introduce, lo más frecuentemente, en una dirección sensiblemente paralela a lo ejes de rotación de las ruedas, y arrastra, así, las fibras en una dirección perpendicular a su dirección de formación.

La cantidad de fibras fabricadas depende del caudal de materia vertida sobre las ruedas de centrifugación y de la eficacia de la formación de fibras por dichas ruedas.

Para una máquina dada es posible, en teoría, aumentar la productividad, aumentando el caudal de materia vertida pero esto no es realizable más que con un margen relativamente limitado. En efecto, una máquina está diseñada con ruedas de diámetros definidos, destinadas a girar a una velocidad determinada. A partir de un cierto flujo de materia que alimenta a la máquina, se produce un fenómeno de atascamiento progresivo de las ruedas de centrifugación, con consecuencias nefastas directas sobre la calidad de la formación de fibras (con motivo, especialmente, de la modificación de la temperatura en cada rueda y del exceso de materia a tratar por cada rueda) .

Esta baja de calidad se traduce a nivel del producto final, en una pérdida de propiedades, especialmente de aislamiento térmico: sólo aumentando la densidad del producto se consigue el valor deseado del coeficiente lambda (A) de conductividad térmica. El beneficio resultante de la mayor productividad, se encuentra, pues, al menos reducido, si no se anula completamente.

Una alternativa consiste en utilizar varios dispositivos de formación de fibras que funcionan en paralelo. Sin 40 embargo, todas las soluciones propuestas hasta el presente llevan consigo un cierto número de inconvenientes.

En una primera realización anterior conocida por el documento US-A-3.709.670, dos juegos diferentes de ruedas de centrifugación están situadas una al lado de la otra en un mismo plano vertical en el cuerpo de una misma máquina que comporta dos canales de alimentación de materia fundida. Los dos juegos difieren en que el primero es el exacto simétrico del segundo con respecto a un eje vertical, como su reflejo en un espejo, girando dos ruedas al

mismo nivel, en sentido inverso. Esta disposición simétrica está destinada a evitar las interferencias entre las corrientes de aire respectivamente emitidas por cada conjunto de ruedas de centrifugación.

El mayor inconveniente de esta disposición simétrica es de naturaleza económica, ya que es necesario disponer, permanentemente, de dos juegos diferentes de piezas de recambio y efectuar el mantenimiento y conservación de dos máquinas de estructura diferente.

Otra realización se conoce por el documento WO-A-92/06047, que pretende resolver este inconveniente, donde dos máquinas de fabricación de fibras idénticas están situadas una al lado de la otra y alimentadas en paralelo con materia fundida. Las máquinas están provistas con medios de soplado de aire asociados a cada una de las ruedas de centrifugación que generan una corriente de aire en la proximidad de la periferia de la rueda, teniendo la corriente de aire una componente de movimiento axial suficiente para llevar las fibras lejos de la zona de fabricación de fibra y

una componente tangencial suficiente para evitar las interacciones entre las corrientes de aire adyacentes.

A este efecto, los medios de soplado están constituidos por un labio de estiramiento que se extiende por la periferia de la rueda sobre un sector angular determinado y en cuyo interior están dispuestas aletas de deflexión del aire,

inclinadas según un ángulo co-rotacional con la rotación de la rueda, con el fin de dirigir el aire soplado con una componente tangencial que varía a lo largo del labio.

Tales medios de soplado se aplican, igualmente, en el dispositivo conocido del documento WO-A-92/12940 que comporta también él, al menos dos máquinas de fabricación de fibras idénticas, situadas una al lado de la otra y alimentadas en paralelo, en las cuales las ruedas de centrifugación son de pequeño diámetro y tienen velocidades de rotación muy elevadas.

Esta disposición de los medios de soplado tiene, sin embargo, el inconveniente de ser complicada, ya que impone mantener una corriente de aire adaptada a cada una de las ruedas de centrifugación. Ahora bien, las aletas de deflexión son elementos sensibles, especialmente a las vibraciones debidas a la rotación de las ruedas tanto más fuertes cuanto más elevada es la velocidad de rotación y que, además, están expuestas a las proyecciones de granalla que pueden afectar su inclinación de manera perjudicial a la dirección de la corriente de aire.

La presente invención tiene por objeto obviar estos inconvenientes y proporcionar nuevos medios para permitir la producción, en gran cantidad, de un producto a base de fibras minerales de buena calidad.

A este respecto, la invención tiene por objeto un dispositivo para la fabricación de lana mineral según la reivindicación 1.

En efecto, los inventores han comprobado el hecho de que el reencuentro y la superposición de las emisiones de gas de soplado de dos máquinas adyacentes permite obtener un producto a base de fibras minerales de muy buena calidad.

Así, en ausencia de cualquier disposición particular de los medios de soplado tal como las previstas en la técnica anterior para optimizar el flujo de gas soplado y, como consecuencia, el trayecto de las fibras producidas, la utilización de dos máquinas de fabricación de fibras dispuestas una al lado de otra, con sus ejes principales rigurosamente paralelos, conduce a un producto muy poco homogéneo con una falta de cohesión y con importantes variaciones de densidad según la anchura del órgano de recepción. Estos defectos no se pueden reajustar totalmente en las etapas ulteriores del procedimiento y el producto presenta propiedades térmicas relativamente débiles.

Contrariamente a cualquier expectativa, puesto que el estado anterior enseña evitar cualquier interferencia entre las corrientes gaseosas de dos máquinas adyacentes, se ha comprobado que la homogeneidad del producto aumenta cuando se orientan las máquinas de tal manera que sus corrientes gaseosas se reencuentran y se combinan entre dos máquinas adyacentes.

Los inventores han comprobado que la calidad del producto está ligada con la homogeneidad de las velocidades... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la fabricación de fibras minerales que comprende al menos dos máquinas (1, 2) de fabricación de fibras situadas una al lado de otra a la entrada de una cámara (3) , comprendiendo cada máquina (1, 2) una serie de ruedas (7, 8, 9, 10) de centrifugación dispuestas en cascada y puestas en rotación alrededor de ejes que tienen todos entre ellos sensiblemente la misma dirección denominada eje principal (13, 14) , girando dos ruedas consecutivas de la cascada en sentido inverso y comprendiendo medios de soplado (17, 18, 19, 20) que engendran alrededor de la serie de ruedas de centrifugación, una corriente gaseosa en una dirección esencialmente paralela a dicho eje principal, comprendiendo el dispositivo medios de alimentación dispuestos de manera que esparcen un material (30) a transformar en fibras en estado fundido simultáneamente en la superficie periférica de la primera rueda (7) de cada máquina (1, 2) , y que comprende, además, un órgano receptor (4) dispuesto en frente de las máquinas (1, 2) de fibrado en dicha cámara (3) , caracterizado por que los ejes principales (13, 14) de dos máquinas adyacentes (1, 2) están dispuestas según un ángulo no nulo, estando este ángulo o cada ángulo entre dos máquinas adyacentes, adaptado para que las dos corrientes gaseosas emitidas por las dos máquinas adyacentes (1, 2) se reencuentren y se combinen, y por que la cámara (3) que tiene dos paredes verticales (5, 6) que se extienden por una y otra parte del órgano receptor (4) sensiblemente de manera paralela a partir de las máquinas (1, 2) situadas a la entrada, una primera máquina (1) adyacente a la primera pared (5) y una segunda máquina (2) adyacente a la segunda pared (6) están dispuestas con sus ejes principales respectivos (13, 14) que convergen hacia el centro de la cámara (3) , preferentemente con un ángulo de, al menos 2º con respecto a la dirección de las paredes. (5, 6) .

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la primera máquina (1) esta dispuesta de manera que su primera rueda (7) de centrifugación reenvía el material fundido (30) a la opuesta de la primera pared (5) , y la segunda máquina (2) está dispuesta de manera que su primera rueda (7) de centrifugación reenvía el material fundido (30) hacia la segunda pared (6) y porque el eje (14) de la segunda máquina (2) forma con la segunda pared (6) un ángulo superior al formado por el eje (13) de la primera máquina (1) con la primera pared (5) .

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el primer ángulo es del orden de 2 a 6º, preferentemente del orden de 4º, y el segundo ángulo es del orden de 2 a 10º, y preferentemente del orden de 4 a 8º.

4. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que en cada máquina (1, 2) , la segunda rueda (8) de centrifugación tiene un diámetro inferior o igual a 240 mm.

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que una línea que une los centros de las dos primeras ruedas (7, 8) de centrifugación forma un ángulo superior a 20º, y preferentemente del orden de 25º, bajo la horizontal.

6. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la periferia de una rueda está alejada de la periferia de una rueda adyacente, en una distancia de, al menos 40 mm.

7. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los medios de soplado (17, 18, 19, 20) comprenden, al menos un labio de estiramiento (21, 22, 23, 24) dispuesto (s) con el fin de producir una corriente de aire continua que bordea sensiblemente toda la cubierta exterior de las superficies periféricas de las ruedas de centrifugación (7, 8, 9, 10) .

8. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que los medios de soplado (17, 18, 19, 20) están dispuestos para producir una corriente gaseosa más ancha a lo largo de una porción inferior de, al menos una rueda de la cascada.

9. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que los medios de soplado (17, 18, 19, 20) desembocan en la proximidad de una rueda de centrifugación separándose según un ángulo del orden de 10 a 16º con respecto al eje de rotación de la rueda.

10. Dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque comprende entre dos máquinas (1, 2) de fabricación de fibras adyacentes, un espacio abierto que permite la circulación de aire entre las máquinas (1, 2) .