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Verfahren zur Herstellung von kunstharz gebundenen Vliesen aus Mineralwolle und Vorrichtung zur Durchführung desselben
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines kunstharzgebundenen Vlieses aus
Mineralwolle, wobei das Vlies durch mit Kunstharz überzogene Fasern gebildet und mittels eines durch das Vlies hindurchgeleiteten Heissluftstromes durch Aushärtung des Kunstharzes verfestigt wird.
Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen sehen alle neben der Abscheidevorrichtung eine eigene i Aushärtevorrichtung vor. So ist eine Vorrichtung bekannt, die zur Ausscheidung des Trägers des heiss- härtbaren Bindemittels und des Bindemittelüberschusses aus einer bereits gebildeten und mit Bindemittel imprägnierten Glasfasermatte oder-Bahn dient und zu diesem Zweck der Einwirkung eines Gebläsesystems unterworfen wird. Die Gebläsedüsen werden jeweils durch Leitungen mit Gas oder insbesondere mit über- hitztem Wasserdampf gespeist, wozu eine Anzahl von Gebläsen und eine eigene leistungsfähige Wärme- quelle notwendig ist. Die Förderung der Faserstoffbahn erfolgt durch ein Paar über Rollen laufende, per- forierte endlose Bänder, die mittels Druckkörper gegen die Faserbahn gepresst werden.
Sie schleifen da- bei auf Dichtungen und Führungsflächen, wobei insbesondere bei mineralischen Fasern abgebrochene Fa- serteile und Schmelzperlen als Schleifmittel wirken, so dass der hohe Verschleiss die Lebensdauer und damit die Verwendungsmöglichkeit dieser Vorrichtung sehr begrenzt.
Bei einer andern bekannten Vorrichtung, die gleichfalls die oben aufgezeigten Nachteile aufweist, sind über Walzen laufende perforierte Stahlbänder vorgesehen, zwischen denen die Faserstoffbahn hin- durchgeführt wird. Beiderseits der Bahn sind Druckkörper angeordnet, in denen Druckrollen vorgesehen sind, durch die der Pressdruck vom Druckkörper auf die perforierten Stahlbänder übertragen wird. In den
Druckkörpern sind ausserdem Heizräume angeordnet, die das Heizmittel durch die Faserstoffbahn leiten und so zur Aushärtung dienen. Zur Vorwärmung der Faserstoffbahnen vor Eintritt in die Aushärtevorrich- tung sind Infrarotstrahler vorgesehen. Nach dem Austritt aus der Vorrichtung wird die Faserstoffbahn ausserdem durch Kondensatorplatten eines Hochfrequenzgenerators neu aufgeheizt um eine durchgehende
Erweichung, Aushärtung oder Trocknung zu bewirken.
Es sind auch Herstellungsverfahren bekannt, bei welchen das aus mit Kunstharz imprägnierter Mi- neralwolle bestehende Vlies zur Aushärtung des Kunstharzes in Platten oder fortlaufenden Bändern in einen separaten Aushärteofen gebracht wird. Dies bedingt grosse, sperrige Aushärteöfen mit einem grossen
Energieaufwand für den Betrieb, wodurch das Endprodukt entsprechend teuer wird. In diesen Öfen wird die Wärme zumindest in das Innere des Vlieses durch Wärmeleitung übertragen, so dass infolge der ge- ringen Wärmeleitzahl des Materials die gleichmässige Durchhärtung, insbesondere bei grossen Wand- stärken, Schwierigkeiten bereitet. Es wird deshalb häufig entweder ein nicht durchgehärtetes oder aussen verbranntes Produkt entstehen.
Bei Anwendung einer nur geringen Übertemperatur über der Aushärtetem- peratur dauert wiederum der Aushärtevorgang mehrere Stunden, was bei der gezwungenermassen laufen- den Produktion ein entsprechend grosses Ofenvolumen bedingt.
Die Erfindung geht nun einen grundsätzlich andern Weg und schlägt vor, die Aushärtung des Kunstharzes während oder unmittelbar nach der Vliesbildung auf einer an sich bekannten perforierten Ab- scheidetrommel vorzunehmen und die zur Aufbringung der Fasern auf die Abscheidetrommel dienende, hiebei erwärmte Luft zumindestens zum Teil für die Aushärtung heranzuziehen, wobei zur Regelung der Lufttemperatur gegebenenfalls eine zusätzliche Heizeinrichtung vorgesehen ist. Die Temperatur der Luft wird so gewählt, dass sie zur Aushärtung des Kunstharzes ausreicht ohne dass das Produkt verbrannt werden kann. Bei Verwendung entsprechender Druckgefälle (etwa 500 mm WS) lassen sich auch bei geringen
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Temperaturdifferenzen Aushärtezeiten von nur wenigen Sekunden erreichen.
Durch die Koppelung des
Aushärtevorganges mit der Vliesbildung ist es möglich, einen eigentlichen Aushärteofen überhaupt weg- fallen zu lassen. Das erfindungsgemässe Verfahren benötigt auf diese Weise für den Aushärtevorgang auch einen weitaus geringeren Energieaufwand, weil die Wärmeverluste infolge der unvergleichlich kleineren 5 Anlage und wegen der Wiederzuführung der bereits erwärmten Luft geringer sind und ferner die Schmelz- wärme und die Energie für die Vliesbildung als Wärmequelle für den Aushärtevorgang benutzt werden.
Das Endprodukt ist dabei bei geringeren Herstellungskosten vollkommen homogen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die durch die Abscheidetrommel hindurchgesaugte Luft mindestens teilweise wieder der Ansaugseite der Abscheidetrommel zugeführt, wobei die Luftvorwärmung ) im wesentlichen mittels der zur Vliesbildung aufgewendeten Energie, also einschliesslich der Schmelz- energie, erfolgt, so dass für die Aushärtung kein zusätzlicher EnergieaufwÅand erforderlich ist. Dabei kann anschliessend an das zur Abscheidung der Fasernauf der perforierten Abscheidetrommel dienende Segment über dem zur Aushärtung dienenden Abschnitt der perforierten Abscheidetrommel, eine an sich bekannte luftdurchlässige Anpressvorrichtung, beispielsweise ein über Rollen geführtes endloses mitlaufendes Sieb, ) zur Homogenisierung des Vlieses vorgesehen sein.
Bei dieser Art der Anordnung sind keine Flächen mit gleitender Reibung vorhanden und der Pressdruck ist während des Aushärtevorganges vorteilhaft voll- kommen gleichmässig. Es kann aber auch der Abscheidevorgang und der Aushärtevorgang im selben Seg- ment überlagert werden, wobei die hier anzusaugende Luft auf die entsprechende höhere Temperatur ge- bracht wird.
Die durch die Abscheidetrommel für die Aushärtung hindurchzusaugende bereits erwärmte Luft kann zusätzlich mittels einer eigenen Heizvorrichtung auf die gewünschte Temperatur geregelt werden. Bei
Bildung eines ständigen Luftkreislaufes ist natürlich zu beachten, dass die für die Fadenbildung einge- blasene Luft aus dem Kreislauf wieder abgelassen werden muss.
Die Erfindung wird an Hand von drei Ausführungsbeispielen, zu welchen die Vorrichtungen in den i Fig. 1-3 der Zeichnung schematisch dargestellt sind, näher erläutert.
In Fig. 1 werden in der Kammer 1 die Fäden in an sich bekannter und nicht näher zu beschreibender
Weise durch Verblasen flüssiger Stoffe erzeugt. Hiebei lagern sich die unversponnenen schweren Teile am
Boden, die Fäden hingegen an der sich drehenden Siebtrommel 2 ab, aus welcher mit Hilfe eines Ge- bläses 3 entsprechend den eingezeichneten Pfeilen die Luft abgesaugt wird. Zu diesem Zwecke ist der
Innenraum der Siebtrommel 2 durch eine feststehende Wand 4 unterteilt. Durch die aussen nahe an die
Siebtrommel heranreichenden korrespondierenden Wände 5 und 6 wird ein Segment 8 gebildet, das in
Verbindung mit der Kammer 1 steht und zur Abscheidung der Fasern auf der Trommel 2 dient.
Um den sich sonst ergebenden Energieaufwand für die Erhitzung der Aushärteluft zu ersparen, wird die Bildung des Vlieses 10 und die Aushärtung in diesem einzigen Segment 8 an der Trommel 2 vollzo- gen. Die vom Gebläse 3 aus dem Inneren der Siebtrommel 2 abgesaugte Luft wird wieder der Kammer 1 zugeführt, so dass ein ständiger Kreislauf entsteht. Die Temperatur stellt sich entsprechend dem Gleich- gewicht zwischen zugeführter und abgeführter Wärmemenge ein. Es ist ohneweiteres einzusehen, dass der
Bau-und Energieaufwand dieser Anlage auf ein Minimum reduziert ist, jedoch kann die verminderte Re- gelfähigkeit Schwierigkeiten bereiten. Es kann aber auch Unregelmässigkeiten in der Durchhärtung geben, weil hier die einzelnen Schichten des Vlieses verschieden lang dem Heissluftstrom ausgesetzt sind.
Bei der Anlage nach Fig. 2 sind zwei getrennte Segmente 8 und 9 für Aufbringung und Aushärtung vorgesehen, wobei diese Segmente an denselben Luftkreislauf angeschlossen sind. Hier sind die Vorteile eines geringen zusätzlichen Energieaufwandes und der gleichen Durchlaufzeit sämtlicher Schichten des
Vlieses vereinigt. Die bei der Fadenbildung in den Kreislauf gelangende Verblaseluft verursacht andauernd einen Luftüberschuss, der durch ein Ventil 13 abgelassen wird. Die Temperatur der Luft im Kreislauf muss so eingestellt sein, dass die Aushärtung sich im Bereich des Abscheidesegmentes 8 bzw. der Kammer 1 noch nicht völlig vollziehen kann, jedoch im Segment 9 mit Sicherheit eintritt.
Die Regelung der Tem- peratur erfolgt durch ein Ventil 13'im Unterdruckbereich des Kreislaufes, wodurch kalte Frischluft an- gesaugt und warme Luft über das Ventil 13 abgeblasen wird.
Um etwaige Regelschwierigkeiten zu vermeiden, die bei der Anlage nach Fig. 2 auftreten können, wird bei der Ausführung nach Fig. 3 die Temperatur im Kreislauf gerade so niedrig gewählt, dass in der
Kammer 1 bzw. im Segment 8 mit Sicherheit noch keine Aushärtung eintritt. Die für eine Aushärtung im Segment 9 erforderliche Temperaturerhöhung wird durch einen Heizkörper 12 im Kanal 11 bewirkt.
Bei dieser Anlage ist somit die gute Regelfähigkeit bei sparsamem Betrieb gewährleistet. Im Bereich des
Segmentes 9 ist ein endloses, über Rollen 14 laufendes Sieb 15 angeordnet, welches die durchzusaugende
Heissluft ohneweiteres passieren lässt und für eine Verdichtung des Vlieses unter gleichmässigem Druck sorgt.
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Welches der angegebenen Verfahren von Fall zu Fall anzuwenden ist, hängt jeweils von den Gegebenheiten z. B. von der Art des verlangten Endproduktes ab. Die Erfindung erschöpft sich auch nicht in den beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es kann z. B. ohne weiteres auch die Vliesbildung und die Aushärtung in getrennten Vorrichtungen erfolgen, wobei die Aushärtevorrichtung ein separates Gebläse aufweisen kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines kunstharzgebundenen Vlieses aus Mineralwolle, wobei das Vlies durch mit Kunstharz überzogene Fasern gebildet und mittels eines durch das Vlies hindurchgeleiteten Heissgasstromes durch Aushärtung des Kunstharzes verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushärtung des Kunstharzes während oder unmittelbar nach der Vliesbildung auf einer an sich bekannten perforierten Abscheidetrommel erfolgt und dass die zur Aufbringung der Fasern auf die Abscheidetrommel dienende, hiebei erwärmte Luft mindestens zum Teil für die Aushärtung herangezogen wird, wobei zur Regelung der Lufttemperatur gegebenenfalls eine zusätzliche Heizeinrichtung vorgesehen ist.