DE1471256A1

DE1471256A1 - Verfahren zur Herstellung selbsttragender Decken- und Wandplatten,insbesondere schalldaemmender Platten aus Mineralwolle

Info

Publication number: DE1471256A1
Application number: DE19621471256
Authority: DE
Inventors: Sagen Dipl-Ing Gunnar; Pedersen Dipl-Ing Ib
Original assignee: Kaehler & Co I
Current assignee: Kaehler & Co I
Priority date: 1961-04-20
Filing date: 1962-04-18
Publication date: 1969-05-29
Also published as: GB995148A; CH403293A; DK96500C; DE1471256C3; DE1471256B2; SE307319B; NL277447A; FR1319956A

Description

Dr. A. ULLRICH - Dr. T. ULLRICH PATENTANWÄLTE 1 Λ 7 1 O C C

HEIDELBERG, Bismercksfrafje 17 1 *t / I £ O

Dr. Expl.

Fernsprecher: 25J35 - Telegrammadresse! ULLPATENT Unser Zeichen r 6580

I/S Kahler & Oo., Hedehusene / Dänemark

"Verfahren zur Herstellung selbsttragender Decken- und Wandplatten, insbesondere sohalldämmender Platten aus

Mineralwolle."

Es ist bekannt selbsttragende Platten für die Decken- und Wandverkleidung zu benutzen, die bis zu einem gewissen Grade aus zusammengepreßter Mineralwolle bestehen deren Fasern wechselseitig gebunden sind mit einem getrockneten oder gehärteten Bindemittel, das die Pasern bindet aber nicht die Zwischenräume zwischen diesen ausfüllt. Solche Platten sind in der Hauptsache für sogenannte "hängende Decken" verwendet worden, die einen Bestandteil des Ventilationssystems oder zur Schalldämmung in einem Raum dienen oder beide Zwecke erfüllen. Mit Wandverkleidung ist hier die Verkleidung vertikaler oder in einigen Fällen schiefer Plächen gemeint, die den Charakter von Wänden tragen, d.h. Treppenfrontflächen, Balkons, Hörsaalverkleidungen oder Säulen. Solche Mineralwollplatten haben viele Eigenschaften, die sie für dieeen Zweck geeignet machen, d.h. sie besitzen geringes Gewicht, Porosität und mattierte Oberflächen. Des weiteren eignen sich ihre Oberflächen zum Anstrich mit einer Farbe. Die Oberflächenschicht kann geglättet werden und kann nach Wunsch ein Muster erhalten. Zur wirksamen Schalldämmung ist es jedoch notwendig die Oberfläche mit Kerben oder Einschnitten zu versehen, die in das Innere der Platte reichen, in denen eine Tonabsorption stattfinden kann und es ist zu diesem Zweck bekannt eine größere Anzahl Löcher von geeigneter Tiefe in die dem Raum zugekehrte Seite der Fläche hineinzu-

909822/0470

bohren. Dieses Verfahren ist jedoch verhältnismäßig teuer und befriedigt nicht immer vom ästhetischen Standpunkt aus betraohtet.

Die Platten sind oft in Bezug auf ihre Größe und 3?orm genormt, sie sind gewöhnlich rechteckig, in einigen fällen quadratisch, in einigen hexagonal, z.B. regelmäßig. Wenn solche Platten aneinandergefügt «erden zur Bildung einer größeren Fläche, so zeigen die unerlässlichen Höhenunterschiede der Platte ein plumpes Aussehen bei normalen Beleuchtungsbedingungen. Infolgedessen werden die Elementarplatten oft mit abgeschrägten Kanten versehen, aber auch die Form dieser abgeschrägten Kante durch Schneiden erhöht beträchtlich die Herstellungskosten der Platten.

Es wurden Mineralwolle enthaltende Putzschichten und in einigen lallen auch Mineralwolle enthaltende Platten der in Frage stehenden Art mit einer Oberfläche versehen, die aus einiger Entfernung wie Marmor aussieht, dessen unregelmäßige Musterung durch verhältnismäßig scharfkantige Einschnitte oder Hohlräume in der Oberfläche gebildet wird und oft übereinandergreifende Begrenzungen besitzt. Eine solche Form der Oberfläche besitzt nicht immer einen ästhetischen, sondern auch einen schalldäinmenden Wert, da die Einkerbungen geeignete Tonfällen bilden. Eine solche Oberfläche wird durch Verwendung einer Masse hergestellt, in der die Mineralwolle in Büscheln vorhanden ist; diese Büschel tragen durch die Bewegung des ausgleichenden Werkzeuges dazu bei, daß der restliche Teil der zu verteilenden Masse auf der Oberfläche zurückbleibt und dabei diese Hohlräume bildet. Dieser Verfahrensgang ist jedoch verhältnismäßig kostspielig.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Platten der vorgenannten Art, d.h. von Platten, deren zum Baum hinzeigende Oberfläche sich von einer ebenen Fläche dadurch unterscheidet, daß sie Abschrägungen,

909822/0A70

■a 3 —

Vertiefungen oder Hohlräume von regelmäßiger oder unregelmäßiger Form und Begrenzung aufweist, die getrennt Bind durch, ebene und glatte Oberflächenteile und verhältnismäßig scharfe, in einigen Fällen übereinandergreifende Kanten mit diesen bilden· Dieses Verfahren gestattet eine billige Poduktion, in großem Maßstab und hat zur gleichen Zeit andere Vorteile, die nachfolgend beschrieben werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß man eine Vliesmatte von Mineralwolle mit einem trocknenden oder in der Wärme härtenden Bindemittel einer Pressung gegen eine glatte oder im wesentlichen glatte Oberfläche unter gleichzeitigem Erhitzen unterwirft, um ein Trocknen oder Härten des Bindemittels in der Wärme zu bewirken, sodaß die Fasern zur Bildung eines geformten stabilen Materials gebunden werden* Die Matte wird bis zu dem gewünschten Volumen zusammengepreßt und erhält die notwendige Stärke und Härte während sie ein entsprechendes Porenvolumen beibehält. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Matte gegen eine Prägefläche mit einem Relief mit dem gewünschten Muster vorgepreßt wird, während das Bindemittel plastisch ist. In einer darauffolgenden Stufe wird die Matte einer Pressung in der Hitze, wie oben beschrieben,unterworfen.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die so erhaltene Druckprägung beim Pressen der Matte während das Bindemittel noch plastisch ist, beibehalten wird bei der folgenden Hitzepressung, die die Formstabilität der Masse hervorruft. Irgendwelche Abweichungen hinsichtlich der ebenen Fläche der Matte können auf diese Weise unter geeigneten Bedingungen .für eine industrielle Herstellung vorgenommen werden.

Es ist eine Vorteil, daß niedrigere Temperaturen gemäß der Erfindung für die Vorpressung als für die Hitzepressung verwendet werden.In der Tat wird die Vorpressung νorteilhafterweise als Kaltpressung durchgeführt. Dabei bleibt das in der Matte enthaltene Bindemittel während der Vorpressung in pla-

909822/0470

etiseher Form. Wenn die bei der Torpressung vorherrBehende Temperatur so hooh ist, daß im wesentlichen eine Formstabilisierung durch Trocknen oder Härten des. Bindemittels stattfindet, so ist auoh der Einfluß der Hitze in Betracht zu ziehen, die bei der diskontinuierlichen Preßprägung während der Zeit auftritt, die erforderlich ist für die Einführung dir Matte unter die Platte und es ist nicht möglich die Porm der Oberfläche bei der folgenden Hitzepressung zu korrigieren. Dies wird vermieden, wenn die Vorpressung eine Kaltpressung ist oder bei einer geeigneten Temperatur durchgeführt wird, die unterhalb derjenigen liegt, die bei der Pressung in der Hitze angewandt wird.

Des weiteren ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, daß das Vorpressen bis zu einer solchen Tiefe durchgeführt wird, daß die Hatte beim Preßvorgang bis zur gleichen oder nahezu der gleichen Dicke zusammengepreßt wird, wie es bei der Hitzepressung der Pail ist* Danach hat die Druckpressung praktisch· dieselbe Tiefe wit «ie bei der Vorpressung erreicht wurde und es zeigen sich alle die gewünschten Einzelheiten, aber es werden in dem ebenen Teil lose Fasern enden und Pa-βerwindungen entstehen, die eich am Ende des Vorpreßvorgange erheben, werden niedergepreßt. An erster Stelle werden jedoch scharfe, vielleicht übereinandergreifende Kanten bei der Druokprägung erzielt. Dies ist die gleiche Wirkung wie sie naoh dem Vorbeschriebenen erhalten wird, dieses Verfahren ist aber teurer und stellt ein umständliches Glättungsverfahren zur Herstellung unregelmäßiger Muster dar. Diese Wirkung ist aber bisher kaum bei der Herstellung regelmäßiger Muster in der Oberfläche des in Präge stehenden Materials zu erreichen gewesen·

Die Prägung mit nachfolgendem Glattpressen gemäß der Erfindung ist darüber hinaus überraschenderweise leicht so durchzuführen, daß die übereinandergreifenden Kanten

909822/0470

sogenannte Helmholtz-Resonatoren bilden. In einer besondere vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Wirkung durch Ausführen der Prägung mit Prägewerkzeugen erhöht, deren Muster aus einem elastischen Material, z.B. Gummi besteht, das beim Niederpressen in die Faser gegen einen allmählich steigenden Gegendruck zusammengepreßt wird und sich dabei seitwärts ausdehnt. Ein anderer Weg durch den eine Erhöhung der Wirkung erreicht werden kann gemäß einer Ausführungeform der Erfindung besteht darin, daß man die Oberfläche zwischen dem Prägevorgang und der Hitzepreeeung walzt. Des weiteren wurde gefunden, daß die Oberfläohenbesohaffenheit und die Präguigvon der zu behandelnden Struktur der Mineralwoll-matte abhängig ist und daß eine besonders scharfe Druckprägung, insbesondere im Falle schwieriger Formen und eine besonders glatte und harte Oberflächenstruktur der ebenen Teile der Oberfläche erhalten werden, wenn als Ausgangematerial eine Matte oder ein Vlies verwendet wird, die bzw. der aus schon abgelagerter Mineralwolle besteht und eine Matte mit noch ungehärtetem Bindemittel darstellt, die nochmals in Büschel mit Hilfe einer geeigneten Verteilunge- oder Krempelvorrichtung zerteilt wird worauf die hierbei entstehenden Büschel in einen Schwebezustand gebracht werden und weiteres Bindemittel, wenn erforderlioh, zugesetzt wird und diese dann erneut zu einer Matte oder einem Vlies niedergeschlagen werden. Es wurde gefunden, daß die Fasern in dieser Matte bzw. in diesem Vlies aufnahmefähiger sind für tiefere und schärfere Druckprägungen bei der Vorpressang und diese besser nach der Beendigung dieser sogenannten Vorpre'eeung beizubehalten und im Stande sind glattere und härtere Oberflächen und schärfere und stärkere Kanten durch die Hitzepressung zu bilden als es bei Fasern der Fall ist, die nur einmal niedergeschlagen wurden.

90 9 8 22/0470

Sie Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung!

Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch von der Seite gesehen Proben der Platten die nach einem kontinuierlichen bzw. diskontinuierlichen Verfahren hergestellt wurden und als selbsttragende Wand- und Deckenplatten Verwendung finden« WUXXWlTl

Die Figur 3 zeigt eine Wandplatte mit Hohlräumen und Abschrägungen.

Die Piguren 4 und 5 zeigen eine Matte bzw. Platte aus der die Wandplatten gemäß Figur 3 durch Schneiden geformt werden*

Die figuren 6 und 7 zeigen schematisch im Querschnitt eine prismatische Druckprägung vor und nach der Hitzepressung und

die Figuren 8 und 9 zeigen eine andere Druckprägung zur Herstellung einer Pseudo-Marmor-Oberfläche gemäß den Piguren 6 und 7·

Es ist bekannt, daß gepreßte formstabile Platten aus Mineralwolle in industriellem Maßstab entweder nach einem koninuierlichen. oder diskontinuierlichen Verfahren hergestellt werden können. Die Piguren 1 und 2 zeigen schematisch zwei solcher Möglichkeiten in Verbindung mit der Herstellung der in Präge stehenden Platten. In Figur 1 bezeichnet 1 die Matte oder das Vlies, die bzw. der als Ausgangematerial verwendet wird und,während der Behandlung kontinuierlich über Walzen und Förderbänder in der Richtung von links nach rechts bewegt wird. Der Matte oder dem Vlies wurde schon ein trocknendes oder in der Wärme härtbares Bindemittel zugesetzt, welohes durch die entsprechende Temperatur und Feuchtigkeitsbedingungen, einen Gehalt an flüchtigen Verdünnungsmitteln und durch andere Maßnahmen zu Beginn des Verfahrens bis zu einem gewissen Grade plastisch gemacht wurde, sodafi die Pasern eich in Beiug au einander an ihren Haftstellen drehen können,' oder ι mit anderen Worten, so daß die Matte In einem nur ver-

90S822/0470

hältnismäßig geringen Grade gegen eine wesentliche Pressung elastisch ist. Die Bezugszeichen 2 und 3 bezeichnen ein Druckwalzenpaar, deren obere Walze 3 auf ihrer Oberfläche •ine Prägefläche entsprechend der Druckprägung, die der Matte gegeben werden soll, enthält. Durch diese Walzen wird die Matte im wesentlichen bis zu der gewünschten Dicke zusammengepreßt und durch «in Förderband 4 zum Heißpreßraum befördert, der kanalähnlich ausgebildet ist und ein. unteres und ein oberes Walzenpaar 6,7 und 8,9 enthält, über welche die Preßbänder 10 und 11 laufen. In dem Zwischenraum zwischen dem einen und dem anderen einander gegenüberliegenden. Walzenpaar 6,8 und 7,9 werden die Preßbänder durch die Stützplatten 12 und 13 gestützt. Letztere können erhitzt werden oder hohl eein, sodaß durch feine Öffnungen in ihrer Oberfläche, die dem gleichermaßen feinperforierten Preßband 11 entsprechen, ein gasförmiges Heizmedium zugeführt und abgenommen werden kann, z.B. trockener oder überhitzter Dampf. Das Erhitzen kann jedoch auch auf andere Weise, z.B. durch die Walzen 6,9 und die Stützflächen 12 und 13 entweder auf elektrischem Wege oder mittels Dampf erfolgen. Der Preßraum 5 kann ebenfalls geheizt werden. Nach dem Durchgang durch den Preßraum hat die zusammengepreßte Platte im wesentlichen ihre Form durch Trocknen oder Härten des Bindemittels angenommen, ist bis j auf die gewünschte Dicke zusammengepreßt worden und hat die ι gewünschte Druckprägung erhalten.

In der Figur 2 haben die Bezugszeichen 1 und 10 dieselbe Bedeutung wie in Figur 1, aber die Preßbänder 10, die sich nur auf der Unterseite der Matte 1 befinden, besitzen eine diskontinuierliche Bewegung, da sie wechselweise eine Trans- ■ portbewegung durchführen, durch die eine unterteilte Matte oder ein Mattenabschnitt an die Stelle zum Zusammendrücken oder Pressen gebracht wird und während der Pressung bzw. dem Preßvorgang stehen bleibt. Daz Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Presse für Kaltpressung und 15 eine Presse für Heißpressung.

909 8 22/0470

Unter der Presse H ist eine Trägerplatte 16 angebracht und die Preßfläohf ist mit Prägeerhöhungen 17 versehen. Die Heißpreßplatte hat eine glatte Preßfläche, die gegebenenfalls fein perforiert ist, sodaß überhitzter Dampf hindurchgeführt werden kann, der durch das Preßband 10 und seine Trägerplatte 18 abgeführt werden kann* Das Erhitzen kann jedoch auch auf andere Weise erfolgen.

Vor der Vorpressung können die Matten unterteilt und die einzelnen Mattenstücke in einen solchen Abstand voneinander gebracht werden, der der Entfernung zwischen den Pressen entspricht oder sie bleiben ungeteilt und die Pressen werden dicht aneinander gestellt oder mit einem Zwischenraum, der ein oder mehrmals der Längen der Pressen entspricht.

Zur näheren Erläuterung des hergestellten Materials und der Art und Weise, in der die Vorpressung und die Hitzepressung zusammenwirkt zur Erzielung verhältnismäßig scharfkantiger Absohrägungen, Hohlräume oder anderer Druckprägungen in der Oberfläche wird auf folgende Erläuterung in Verbindung mit den Figuren 3 bis 9 hingewiesen.

Die Figur 3 zeigt in perspektivischer Sicht eine typische Wand- oder Deckenplatte der Art gemäß dem Verfahren der Erfindung bei der die Dicke und die Größe der Hohlräume jedoch zur Erläuterung hervorgehoben sind. In der dargestellten Ausftihrungsform ist die Platte quadratisch und besitzt eine Absohrägung 19 an ihren Kanten und hat an den Wänden, oder der Decke, die mit einer solchen'Platte verkleidet werden sollen, an der dem Raum zugewandten Oberfläche Hohlräume 20. Die einzelnen Platten sind normalerweise zu klein und die Kosten dafür zu hoch, um einzeln gepreßt zu werden, sodaß folglich mehrere derselben als Teile einer fortlaufenden Matte oder einer größeren Platte hergestellt werden, wie es in Figur 4 zu sehen ist. Wie man dort sieht, liegen die Ahschrägungen 19 nebeneinander und es beisteht im Prinzip kein Unterschied

909822/0470

zwischen der ^orra jener und der Hohlräume durch Pressen. In Figur 5 ist Jedoch durch Sohraffierungslinien unter den Abschrägungen dargestellt, daß eine Pressung des Fasermaterials zu einer größeren Dichte erhalten wird, als dies in der "Umgebung der Pail ist, was von Vorteil ist weil die Kanten der einzelnen Platten durch das darauffolgende Schneiden an den gestrichelten Linien dichter und dauerhafter sind als wenn die Platten aus einer größeren Platte herausgeschnitten werden, in der solche Abschrägungen nicht eingepreßt sind.

Der Zustand nach der Vorpressung ist sohematisch in Figur 6 dargestellt. Wenn die Matte vom Druck befreit ist, bleibt die Tiefe der Druckprägung, die die Abschrägungen bildet im wesentlichen bestehen, abör die freien Flächen erheben sich etwas, wie es durch die gestrichelten Linien angedeutet ist, was insbesondere dazu führt", daß die Kante, die die Abschrägungen gegenüber der ebenen Seitenfläche bildet rund wird, was nicht wünschenswert ist, wenn die Platte in der Form befestigt wird, da eine solche runde Kante ein wolliges und unebenes Aussehen hervorruft, wenn die Platte einer Schattenwirkung ausgesetzt ist. Die Figur 7 zeigt die Form derselben Pressung nach dem Preßvorgang in der Hitze und zeigt., daß die Kante nun scharf geworden ist, da das Oberflächenmaterial etwas über den Bogen, der durch die Abschrägungen gebildet wird abgeflacht wurde. Infolgedessen wird die Schattenwirkung stärker und ist schärfer und gerade.

Die Figuren 8 und 9 zeigen wie die gleichen Wirkungen in bedeutenderem Maße bei Hohlräumen zum Ausdruck kommen, deren Wandungen mehr oder weniger vertikal zur glatten Oberläche der Prägeplatte oder der Preßwalzen sind. Das Herausragen der Kanten, das dabei erzeugt wird, ist sowohl aus ästhetischen als auch aus akustischen Gründen erwünscht.

909822/0470

Das Glattpressen des Oberflächenmaterials, das während der Hitzepressung stattfindet, ist darüber hinaus dadurch nützlich', daß es eine glattere und härtere Oberflächenschicht erzeugt, als man sie durch direktes Pressen einer Matte oder eines Vlieses erhält, in welcher bzw. in welchem das Bindemittel noch nicht gehärtet ist bis zu der gewünschten Dichte zur Herstellung der Platten. Das Aussehen ist daher glatter und der Widerstand gegen Beschädigungen während des Iransportes und der Hontage und auch während der Verwendung der Platten größer.

909822/0470

Claims

Patentansprüche

,) Verfahren zur Herstellung selbsttragender Decken- und Wandplatten_t insbesondere schalldämmender flatten aus Mineralwolle durch Ereesen einer Matte oder eines Vlieses von ein trocknendes oder in der Wärme härtendes Bindemittel enthaltender Mineralwolle gegen eine glatte oder hauptsächlich glatte Oberfläche bei gleichzeitigem Erhitzen zur Trocknung oder Härtung des Bindemittels in der Wärme und Bildung eines formstabilen Materials unter einem solchen Druck, daß die Matte bis auf ein Volumen zusammengepreßt wird, durch das die notwendige Stärke und Härte gewährleistet ist und zur gleichen Zeit ein entsprechendes Porenvolumen beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte gegen eine Prägefläche mit einer das gewünschte Muster tragende Prägeplatte vorgepreßt wird, während sich das Bindemittel in plastischem Zustand befindet und anschließend einer Hitzepressung unterworfen wird.
2.)Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorpressung und die Prägung in der Kälte oder bei niederer Temperatur als die Hitzepressung durchgeführt wird.
3·) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte während der Vorpressung bis zur selben oder nahezu derselben Dicke zusammengepreßt wird, wie sie bei der Hitzepressung vorherrscht.
4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial^eine Matte oder ein Vlies aus Mineralwolle verwendet wird, die bzw. der schon zu einer Hatte niedergeschlagen ist, noch ungehärtetes Bindemittel enthält und einer Zerteilung in Büschel mit Hilfe eines

909822/0470

U71256

geeigneten. Zerteiler- oder Krempelwerkzeuge unterworfen und danach in einen Schwebezustand gebracht wird und dem möglicherweise hoch weiteres Bindemittel nach Wunsch zugesetzt werden kann» erneut cur Bildung einer Hatte oder eines Vlieses niedergeschlagen wird.
5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, .; dafi die Prägung mit einer Prägeirorrichtung durchgeführt V wird, deren Muster aus einem elastischen Material, z*B_e 'ι Gummi besteht, das währendder Prägepressung eueammen-

drtickbar 1st.
ψ 6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen der Prägung und der Hitsepreseung ein 1} Walzen der Oberfläche des Materials stattfindet.

909822/0A70