Apparat zur Herstellung von selbsttragenden Platten aus Fasermaterial
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat zur Herstellung von selbsttragenden Platten aus Fasermaterial, z. B. aus Glas- oder Mineralfasern, bestehend aus einer Speisevorrichtung für das Fasermaterial, einer Stachelwalze für die Aufteilung der Faser, einem Sammelkanal für die Förderung der Fasermasse nach einer Vorrichtung zum Pressen der Masse sowie einer Vorrichtung für die Zuführung von Bindemitteln.
Man kennt mehrere Arten von Apparaten für diesen Zweck, aber alle haben den Nachteil, dass man damit nicht wirklich selbsttragende Platten herstellen kann, weil es in diesen Maschinen nicht möglich ist, genügend Bindemittel in einer solchen Weise zuzusetzen, dass das Bindemittel gleichmässig verteilt wird und sämtliche Fasern so imprägniert werden, dass die Platte die nötige Steifheit und Härte erhält.
In den bekannten Maschinen dieser Art wird das Fasermaterial bis zu einer Stachelwalze befördert, die die Fasern auf- oder zerreibt und dann dieselben in einen Kanal oder auf ein Förderband schleudert, wo die Fasern als eine lose, leichte Masse ankommen, die danach entweder als solche oder nach Aufspritzen eines Bindemittels gepresst wird. Man erhält dann eine Faserplatte, die eine verhältnismässig kleine Menge Bindemittel enthält, so dass die Platte im eigentlichen Verband nicht selbsttragend ist.
Die Absicht der vorliegenden Erfindung ist, einen Apparat zu schaffen, womit man wirklich steife und selbsttragende Platten herstellen kann, indem dem Fibermaterial Bindemittel in beliebiger gewünschter Menge zugemischt werden kann.
Dies wird laut der Erfindung dadurch erreicht, dass die Stachelwalze und ein Sammelkanal zusammen mit der Pressvorrichtung eine im wesentlichen geschlossene Einheit bilden, und dass die Vorrichtung für die Zuführung von Bindemitteln in den Teil der geschlossenen Einheit einmündet, worin die Stachelwalze angeordnet ist. Dadurch kann bei zweckmässiger Dimensionierung und Betriebsführung erreicht werden, dass, wenn die Stachelwalze das Material in den Sammelkanal fördert, dieser mit Fasermaterial gefüllt wird und dieses Material dann einen Gegendruck, rückwärts gegen die Stachelwalze ausübt, so dass die Stachelwalze das Material auch nach der Aufteilung knetet; wenn dann im Gebiet der Stachelwalze dem Fasermaterial eine verhältnismässig grosse Menge Bindemittel zugesetzt wird, erhält man hier im Einlauf zum Sammelkanal eine feuchte Masse, die dort mittels der Stachelwalze geknetet wird.
Hierdurch erreicht man die vollständige Mischung von Fasern und Bindemitteln oder Bindemittellösungen; die gebildete feuchte Masse wird durch den Sammelkanal geleitet, und diese Führung kann dadurch erleichtert werden, dass im Sammelkanal Führungsrollen vorgesehen sind. Bei einer zweckmässigen Ausführung des Apparates besteht der Boden des Sammelkanals aus einem Förderband. In dieser Weise wird die Fasermasse in feuchtem Zustand zusammengepresst, und die gepresste Platte kann in gewöhnlicher Weise, z. B. mittels Durchblasen von Heizluft, gehärtet werden, wodurch man eine vollständig gehärtete und selbsttragende Platte erhält.
Damit die Erfindung leicht verstanden werden kann, wird sie unten unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert, wobei die Zeichnung einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes darstellt.
Mittels zwei Förderbändern 1 wird Fasermaterial 2 nach einer in einem Gehäuse 3 angebrachten Stachelwalze 5 gefördert. An einer zweckmässigen Stelle dieses Gehäuses 3 ist eine Zuführungsvorrichtung 4 für Bindemittel vorgesehen. Die Stachelwalze 5 zerreibt die Fasermasse zu geeigneten Faserlängen, und danach tritt die Fasermasse, mit Bindemittel zusammen, in den Sammelkanal 7, zweckmässig mittels im Kanal 7 angeordneten Leitrollen 6 geführt, und wird mittels eines endlosen Bandes 8, welches den Boden des Kanals 7 und des Gehäuses 3 bildet, weiterbefördert.
Dadurch, dass der Sammelkanal 7 und das Gehäuse 3 der Stachelwalze eine im wesentlichen geschlossene Einheit bilden, übt die feuchte Masse im Kanal 7 einen Gegendruck gegen die Stachelwalze 5 aus, so dass die Stachelwalze 5 die feuchte Masse knetet und bearbeitet, auch nachdem das Fasermaterial die Stachelwalze passiert hat. Dadurch wird ein gründliches Mischen des Materials erreicht, ehe es zu der von zwei endlosen Bändern 8 gebildeten Presse gelangt.
Falls gewünscht, kann man, vor der Pressoperation, auf die zu pressende Platte eine Deckschicht aus zweckmässigem Material anbringen. Die Zeichnung zeigt, wie solches Material 10 mittels Leitwalzen 12 durch ein Imprägnierungsgefäss 11 und zwischen Abstreiferwalzen 13 nach der Faserplatte 9, zwischen diese und das obere endlose Band 8 geleitet werden kann.
Durch Regulierung der Geschwindigkeit der Stachelwalze sowie der Geschwindigkeit der zugeführten Fasermasse kann man, falls gewünscht, verschiedene Faserlängen im Endprodukt erreichen. Durch Variieren der Menge von Bindemittel sowie Variieren des Pressdruckes zwischen den Sammelbändern während der Härtung kann man Produkte mit verschiedenen Festigkeitseigenschaften, Porositäten und Volumgewichten erhalten. Dadurch hat man die Möglichkeit, poröse Platten mit verschiedenen Charakteren für verschiedene Verwendungsmöglichkeiten herzustellen.
Die mittels der Vorrichtung nach der Erfindung hergestellte Platte kann als selbstständig tragende Isolationsplatte benutzt werden. Unter anderen Verwendungsbeispielen kann erwähnt werden, dass man die Platte mit Deckplatten versehen und somit die Herstellung eines fertigen Bauelementes ermöglichen kann. Die Platte kann auch als Akustikplatte benutzt werden, vorzugsweise nach Aufbringung eines Oberflächenbelages, z. B. eines porösen Anstrichtyps oder einer perforierten Deckplatte. Weiter kann das Material in der Kühltechnik, in Fahrzeugkarosserien und anderen Fahrzeugmitteln Verwendung finden.
Mittels einer Vorrichtung nach der Erfindung kann man auch andere als plane Platten, z. B. formgepresste, gewölbte Produkte, herstellen.
Durch Regulierung des Bindemittelinhaltes und der Faserlänge, welches durch Regulieren der Speisegeschwindigkeit und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Stachelwalze erreicht wird, kann man auch verschiedene Typen von Faserplatten erhalten. So kann man z. B. mit einem Bindemittelgehalt von 5-30 0/o Trockenstoff und einer Zusammenpressung zu einem Litergewicht von 0,25 eine Platte, die eine Druckfestigkeit bis zu 5 kg/cm2 hat, erhalten.
Als Beispiele von benutzbaren Bindemitteln können erwähnt werden: Karbamidharze, Phenolformaldehydharze, Proteinstoffe, Casein und ungesättigte Polyesterharze. Das Verhältnis zwischen Bindemitteltrockenstoff und Fasermenge variiert normal zwischen 1:15 und 1: 4, abhängig von der gewünschten Steifheit.
Das Bindemittel kann mittels früher bekannten Verfahren zugesetzt werden, z. B. mittels einer oder mehreren Düsen, die so angebracht sind, dass das Bindemittel gleichmässig der Fasermatte zugeführt wird. Eine gleichmässige Verteilung kann auch dadurch erreicht werden, dass der Zuführungsdüse eine hin und her gehende Bewegung quer zur Bewegung der Faserpatte gegeben wird. Indessen kann es unter Umständen erwünscht sein, eine ungleichmässige Zuführung des Bindemittels zu erhalten, so dass die Fasermatte schmale Streifen oder Flächen mit grö sserer Bindemittelmenge erhält. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass extra Düsen im Kanal vor den Aufsammelungsbändern angebracht sind.
Nach beendigter Erhärtung erscheinen diese Streifen als Verstärkungsrippen in der Platte.