DE19958973C2

DE19958973C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Faserdämmstoffbahn

Info

Publication number: DE19958973C2
Application number: DE19958973A
Authority: DE
Inventors: Gerd-Ruediger Klose
Original assignee: Deutsche Rockwool Mineralwoll GmbH and Co OHG
Current assignee: Deutsche Rockwool Mineralwoll GmbH and Co OHG
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: DE19958973A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer insbesondere in einzelne Dämmstoffplatten aus Mineralfasern aufteilbare Faserdämmstoffbahn mit im we sentlichen zu ihren großen Oberflächen rechtwinklig ausgerichteten Mineralfasern, bei dem die Mineralfasern aus einer Sammelkammer abgezogen und auf einem Förderband als Primärvlies mit im wesentlichen parallel zu den großen Oberflä chen ausgerichteten Mineralfasern abgelegt werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Förderband zur För derung eines Primärvlieses aus Mineralfasern von einer Sammelkammer zu einer Pendelstation.

Mineralwolle-Dämmstoffe bestehen aus glasig erstarrten Fasern, die zur Erhal tung der elastisch-federnden Eigenschaften, aber auch um als nicht brennbare Dämmstoffe eingestuft werden zu können, nur mit weniger als 8 Masse-%, bei Mineralwolle-Dämmstoffen aus Steinwolle mit ca. 2 bis 4 Masse-% Bindemitteln, insbesondere Phenol-Formaldehyd-Harnstoff-Harzen gebunden sind. Anorgani sche Bindemittel, wie organische Kieselsäure-Verbindungen, die über Sol-Gel- Prozesse reagieren, werden ebenfalls verwendet. Flexible, kompressible Mineral wolle-Dämmstoffe aus Glaswolle weisen Rohdichten von weniger als 30 kg/m³ auf. Vergleichbare Mineralwolle-Dämmstoffe aus Steinwolle, die nicht unbeträcht liche Anteile nichtfaseriger Bestandteile enthalten, werden mit Rohdichten zwi schen ca. 23 bis 45 kg/m³ hergestellt. Darüber hinaus sind mechanisch belastbare Mineralwolle-Dämmstoffe, beispielsweise zur Dämmung von Flachdachkonstruk tionen bekannt, die Rohdichten von größer 130 kg/m³ aufweisen. Derartige Dämmstoffe können auch bei Wärmedämmverbundsystemen als Putzträgerplat ten eingesetzt werden.

Die mechanischen, wie auch wärmeschutztechnischen Eigenschaften der Mine ralwolle-Dämmstoffe sind u. a. abhängig von der Orientierung der einzelnen Fa sern. Sind die Fasern quer zu den großen Oberflächen des Mineralwolle- Dämmstoffs ausgerichtet, so ist der Dämmstoff kompressibel. Gleichzeitig weist der Dämmstoff aber auch eine niedrige Querzugfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit quer zur Faserorientierung auf. Um Mineralwolle-Dämmstoffe mit großen Festig keitswerten herzustellen, ist es erforderlich, die einzelnen Fasern überwiegend rechtwinklig zu den großen Oberflächen auszurichten. Hierbei wird in der Regel ein Fasermassenstrom mit seinen darin horizontal und flachgeneigt liegenden Fa sern durch eine kontinuierlich wirkende horizontale Stauchung in einem Bereich zwischen 1 zu 2,5 und 1 zu 3 bei gleichzeitig vertikaler Kompression aufgefaltet.

Von außen auf den Fasermassenstrom wirkende Scherkräfte bewirken eine inten sive Relativbewegung zwischen den einzelnen Fasern bzw. Faserschichten. Hier durch kommt es zur Ausbildung von Gleitbahnen mit parallel zueinander orien tierten Fasern innerhalb des aufgefalteten Fasernmassenstroms, der nachfolgend als Primärvlies bezeichnet wird. Entlang der Gleitbahnen weist das Primärvlies eine verringerte Haftung zwischen den Fasern bzw. Faserschichten auf. Diese Bereiche verringerter Haftung werden bevorzugt entlang der ursprünglichen Ober flächen des Primärvlieses angeordnet. Es handelt sich hierbei um Faserlagen, die in geringer Materialstärke aus eine Sammelkammer abgezogen und zu größeren Stapeln kontinuierlich übereinander gelegt werden. Beim Transport und dem Übereinanderlegen der Primärvlieslagen werden die Fasern in den oberflächen nahen Zonen des Primärvlieses umorientiert. Darüber hinaus sinkt die Klebfähig keit der in diesen Bereichen angeordneten Bindemitteltropfen, da es hier durch den direkten Kontakt mit der Umgebungsluft zu einem schnellen Antrocknen bzw. Aushärten des Bindemittels kommt. Ferner geht Bindemittelsubstanz an die För dereinrichtung verloren. Zudem reichern sich auf diesen Oberflächen der Primärv lieslagen bindemittelarme Faserflocken und recycelte Fasern an, die einen Ver bund der Fasern in diesem Bereich von vornherein schwächen. Diese Schwäche zonen wirken sich insbesondere dann aus, wenn die Dämmstoffe wiederholt oder andauernd hydromechanischen Belastungen während des Gebrauchs ausgesetzt sind.

Die Auf- bzw. Verfaltung der Fasern mit Hilfe der geschilderten Methode ist in der Höhe begrenzt, da sich mit zunehmender Dicke und steigenden Kräften durch Überformung gegenseitige Effekte, wie beispielsweise Parallellagerungen zu den großen Oberflächen einstellen können. Mit zunehmender Materialstärke sinkt auch die Gleichmäßigkeit der Struktur.

Eine Verbesserung des voranstehend beschriebenen Verfahrens ist dadurch ge geben, daß der Fasermassenstrom durch ein System von Umlenkrollen geführt wird, wodurch die einzelnen Fasern in den Umlenkbereichen horizontal gelagert werden. Dieser zusätzliche Verfahrensschritt hat Auswirkungen auf die Querzug festigkeit des Primärvlieses. Anstelle von Umlenkrollen kann eine Auffaltung auch mit Hilfe einer um eine horizontale Achse auf- und niederbewegten, d. h. pendeln den Transporteinrichtung erfolgen. Das aufgependelte Primärvlies wird als Se kundärvlies bezeichnet, welches zu einer Erhöhung seiner Querzugfestigkeit da hingehend bearbeitet wird, daß die im Bereich der beiden großen Oberflächen des Sekundärvlieses horizontal gelagerten Fasern nach dem Aushärten des Binde mittels bis in einen Bereich abgetrennt werden, in dem annähernd ausschließlich rechtwinklig zu den großen Oberflächen angeordnete Fasern vorliegen. Bei Dämmstoffen mit geringer Materialstärke von beispielsweise 100 mm müssen bis zu 20% des ursprünglichen Volumens auf diese Art entfernt werden, um ein Mine ralwolle-Dämmstoffprodukt zu erzielen, das überwiegend rechtwinklig zu den gro ßen Oberflächen ausgerichteten Einzelfasern hat.

In einer weiteren Verfahrensvariante wird der endlose Fasermassenstrom vor dem Härteofen in einzelne Abschnitte abgelängt, welche Abschnitte anschließend um 90° gedreht, horizontal zusammengepreßt und vertikal um 20% komprimiert wer den. Auch bei diesem Verfahren werden die Fasern unterhalb der großen Ober flächen überwiegend horizontal gelagert, so daß auch diese Bereiche zur Errei chung optimaler Querzugfestigkeit entfernt werden müssen.

Nach diesem Verfahren hergestellte Mineralwolle-Dämmstoffe weisen eine maxi male Materialstärke von ca. 220 mm auf. Da bei allen Verfahrensvarianten die Auffaltung in Produktionsrichtung erfolgt, sind die Biege-, Zug- und Scherfestigkeit quer zur Produktionsrichtung um ein mehrfaches höher, als in Produktions- und Verfaltungsrichtung. Um hohe Querzugfestigkeiten bei gegebenenfalls sogar re duzierten Rohdichten erzielen zu können, werden Dämmstoffplatten aus derart produzierten Mineralwolledämmstoffen parallel zu der Produktions- und Auffal tungsrichtung entsprechend der gewünschten Dämmstoffdicke in Scheiben ge schnitten. Dieser Prozeß ist relativ aufwendig, da er nicht auf der eigentlichen Produktionslinie erfolgen kann, sondern zumeist unter Verwendung großformati ger Platten als Vormaterial auf separaten Schneid- und Umlenkungsanlagen durchgeführt werden muß.

Derart hergestellte Lamellen-Platten, die häufig als Putzträgerplatten in Wärme dämmverbundsystemen oder als tragende Dämmschicht in Sandwich- Konstruktionen mit Blechen oder Holzwolle-Leichtbauplatten als Deckschichten eingesetzt werden, werden zur Erreichung einer hohen Schub- bzw. Verbindungs steifigkeit sowie einer hohen Querzugfestigkeit einer besonders intensiven Verfal tung der Faserlagen unterzogen. Die Rohdichten derartiger Lamellenplatten liegen in einem Bereich zwischen ca. 70 bis 105 kg/m³.

Zur besseren Haftung von Putzen oder Klebern auf den grundsätzlich hydrophob eingestellten Mineralwolle-Dämmstoffen werden diese zumeist auf einer oder bei den großen Oberflächen mit geeigneten haftvermittelnden Schichten versehen. Der Auftrag dieser Mittel erfolgt durch Sprühen, Gießen, Einreiben oder derglei chen. Sowohl für die Herstellung von großformatigen Sandwich-Elementen als auch die Beschichtung ist es von großem Vorteil, wenn die Lamellenplatten we sentlich größere Formate aufweisen oder als endloses Faserband herstellbar sind.

Aus der DE 16 35 590 A ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Faserflächenmaterialien mit einer Aufrechtfaser-Allgemeinorientierung bekannt, bei dem ein längliches, poröses, elastisches Faservlies mit überwiegend in einer ersten Querrichtung orientierten Fasern längs einer vorbestimmten Bahn vor wärtsgeführt wird, durch Zertrennen des Vlieses längs der Bahn und senkrecht zur Richtung der Faserorientierung und Zusammenpressen des Vlieses in der Rich tung der zweiten Querdimension eine Reihe im allgemeinen parallel laufender, verdichteter Fasermaterialstreifen gebildet wird und die vorwärts und im allgemei nen parallel laufenden Fasermaterialstreifen während sie unter Zusammenpres sung stehen, sich einzeln und im wesentlichen 90° um ihre Längsachse drehen und an ihren Rändern zusammengeführt werden. Bei diesem Verfahren handelt es sich um ein solches Verfahren, daß zur Herstellung von Floorwaren und ande ren Textilartikeln vorgesehen ist, in dem man Fasern in einer bevorzugten Längs orientierung ausrichtet.

Ferner ist aus der DE 296 16 418 U1 eine gewellte Faserfüllstruktur mit wenigstens einer faserigen Bahn bekannt, die unter Bildung einer Anzahl von Falten mit ab wechselnden Kuppen und Sohlen gefaltet ist. Jede der Falten weist ein Paar Zweige auf, von denen jeder eine erste Zweigfläche und eine zweite Zweigfläche aufweist. Die erste Zweigfläche eines Zweiges steht in engem Kontakt mit der ers ten Zweigfläche des daran angrenzenden Zweiges der Falte und die zweite Zweigfläche dieses einen Zweiges steht in engem Kontakt mit der zweiten Zweig fläche eines daran angrenzenden Zweiges einer benachbarten Falte. Somit be schreibt dieser Stand der Technik das Aufpendeln von Faserbahnen, wobei eine verbesserte Struktur einer mittels Harz oder durch Wärmeeinwirkung gebundenen Faserfüllung geschaffen werden soll, die verbesserte Eigenschaften im Hinblick auf Luftdurchlässigkeit und Widerstand gegen Zusammendrücken aufweist, wobei eine Verwendung in Produkten wie etwa Decken, Kissen, gepolsterten Sitzen, Polstern, Matratzen, Schlafsäcken, Skijacken etc. sowie als Filtermaterial in Be tracht kommt. Ein Hinweis auf Wärmedämmmaterialien, wie sie im Baubereich vorgesehen sind, ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens dahingehend zu schaffen, daß Faser dämmstoffbahnen mit einer intensiven Verfaltung der Mineralfasern in einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar sind, wobei die mechanischen Eigen schaften in den beiden Hauptachsen der Horizontalebene gleich oder nahezu gleich sind.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vor, daß das Primärvlies durch rechtwinklig zu den großen Oberflächen geführte Schnitte in zumindest zwei, vorzugsweise mehrere, insbesondere gleiche Abmessungen aufweisende Teilbahnen aufgeteilt wird, daß die Teilbahnen an schließend um 90° um ihre Längsachse gedreht werden und daß die Teilbahnen aufgependelt und zu einem Sekundärvlies mit rechtwinklig zu den großen Oberflächen des Sekundärvlieses verlaufender Faserausrichtung zusammengefügt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist somit vorgesehen, daß ein in üblicher Weise hergestelltes Primärvlies in mehrere auf einem Förderband nebeneinander liegende Teilbahnen aufgeteilt wird, welche Teilbahnen anschließend um 90° um ihre Längsachse gedreht werden, woraufhin die Teilbahnen zu einem Sekundärv lies aufgependelt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, daß alle Teilbahnen ge meinsam zu einem Sekundärvlies aufgependelt werden oder daß einzelne Teil bahnen aufgependelt und die aufgependelten Teilbahnen zu einem Sekundärvlies zusammengefügt werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Teilbahnen des Primärvlieses vor dem Drehen um ihre Längsachse relativ zur Förderebene über einander angeordnet werden. Bei diesem Verfahren werden die Teilbahnen nach ihrem Drehen um ihre Längsachse aufgestapelt und gemeinsam einer Pendelein richtung zugeführt, die den Stapel der Teilbahnen zu dem Primärvlies aufpendelt. Das Aufpendeln erfolgt in horizontaler Richtung in Förderrichtung eines das Se kundärvlies aufnehmenden Förderbandes.

Vorzugsweise werden die Teilbahnen und/oder das Sekundärvlies während und/oder nach dem Aufpendeln komprimiert. Insbesondere erfolgt die Kompressi on in zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander ausgerichteten Richtungen. Durch seitlich angeordnete Druckbänder werden das Sekundärvlies bzw. die Teilbahnen auf die gewünschte Breite komprimiert. Die Verdichtung erfolgt vorzugs weise kontinuierlich, um ein gleichmäßig komprimiertes Produkt zu erzeugen.

Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das Sekun därvlies anschließend einem Härteofen zugeführt wird, um das Bindemittel auszu härten.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß an den großen Oberflächen des Sekundärvlie ses jeweils eine dünne Deckschicht abgetrennt wird, bevor das Sekundärvlies ei nem Härteofen zugeführt wird. Hierdurch wird eine Faserdämmstoffbahn erzielt, die in weitaus überwiegendem Maße einen Faserverlauf aufweist, der rechtwinklig zu den großen Oberflächen ausgerichtet ist. Durch das Abtrennen der Deck schicht vor dem Härteofen wird der Vorteil erzielt, daß weniger eingebundene Fa sern bei ausgehärtetem Bindemittel aus den Oberflächen herausgerissen werden, so daß sich insgesamt eine gleichmäßigere und ebene Oberfläche der Faser dämmstoffbahn ausbildet.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß über mehrere Pendel mehrere Vliesschichten zueinander geführt werden, um beispielsweise eine Fa serdämmstoffbahn herzustellen, die sandwichartig aufgebaut ist. Hierzu ist vorge sehen, daß das Primärvlies mit einer oder mehreren Vliesschichten, insbesondere unterschiedlicher Eigenschaften zusammengefügt wird. Es können daher bei spielsweise Vliesschichten mit höherer und/oder geringerer Rohdichte bzw. mit höherem oder geringerem Kompressionsgrad miteinander verbunden werden, wobei das Zusammenfügen der unterschiedlichen Vliesschichten vor dem Här teofen erfolgt, so daß die Verbindung zwischen den Vliesschichten insbesondere durch das noch nicht ausgehärtete Bindemittel möglich ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Primärvlies vor oder während des Aufpendelns gestaucht wird. Um die Haftung der einzelnen Teilbahnen aneinander zu vergrößern ist vorgesehen, daß die Oberflächen der Teilbahnen mit Bindemitteln imprägniert werden, bevor die Teilbahnen zusam mengeführt werden.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß zwischen benachbarten Teilbahnen verstärkende Gewebe und/oder Vliese aus beispiels weise Glas-, Kohlenstoff-, Metall-, temperaturbeständigen Kunststoff- und/oder Naturfasern angeordnet werden. Derartige Gewebe können als Armierung der Faserdämmstoffbahnen dienen und erhöhen die Belastbarkeit der aus dieser Fa serdämmstoffbahn hergestellten Dämmstoffplatten.

Das Sekundärvlies wird vorzugsweise vor und/oder im Härteofen rechtwinklig zu seinen großen Oberflächen komprimiert. Auf diese Weise wird eine Faserdämm stoffbahn mit definierten Abmessungen erzeugt, ohne daß die Gefahr eines Auf wölbens der Fasermasse im Härteofen besteht.

Vorzugsweise wird im Härteofen Heißluft sowohl rechtwinklig zu den großen Oberflächen, als auch durch die Längsseiten des Sekundärvlieses geleitet, um einen höheren Wirkungsgrad des Härteofens und damit eine verbesserte Aus härtung des Bindemittels zu erzielen. Das Sekundärvlies wird darüber hinaus bis nach der Aushärtung des Bindemittels allseitig eingespannt geführt.

Nach dem Aushärten des Bindemittels wird das Sekundärvlies parallel zu seinen großen Oberflächen in einzelne Abschnitte geschnitten. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß ein nachgeschalteter Trockner für die Faserdämmstoffbahn in kompakter Bauweise ausgelegt werden kann. Die einzelnen Abschnitte werden neben- und/oder übereinander gestapelt und dem Trockner zugeführt. Selbstver ständlich kann auch bereits zu diesem Zeitpunkt die Faserdämmstoffbahn durch rechtwinklig zu ihren großen Oberflächen verlaufende Schnitte in einzelne Platten quaderförmiger Ausgestaltung unterteilt werden. Weiterhin besteht die Möglich keit, die Längsseiten des Sekundärvlieses nach Aushärten des Bindemittels zur Bildung ebener Flächen zu beschneiden.

Die voranstehend genannte, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des voranstehend be schriebenen Verfahrens dadurch gelöst, daß das Förderband eine Schneidvor richtung aufweist, mit der das Primärvlies in nebeneinander auf dem Förderband liegende Teilbahnen teilbar ist und daß der Schneidvorrichtung eine Dreheinrich tung nachgeschaltet ist, mit der die einzelnen Teilbahnen relativ zu ihrer Längs achse um 90° drehbar sind, bevor sie in die Pendelstation zur Bildung eines Se kundärvlieses einlaufen.

Die Schneidvorrichtung weist eine der Anzahl n der erfoderlichen Teilbahnen ent sprechende Anzahl n - 1 Sägen auf, die insbesondere als Band- oder Kreissägen ausgebildet sind.

Als Pendelstation werden vorzugsweise paarig angeordnete Druckbänder oder Rollenbahnen für alle Teilbahnen vorgesehen. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Pendelstation als paarig angeordnete Druckbänder oder Rollenbahnen für je weils eine Teilbahn auszubilden, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine der Anzahl der Teilbahnen entsprechende Anzahl von paarig angeordneten Druckbändern oder Rollenbahnen aufweist.

Es ist ferner vorgesehen, daß der Pendelstation ein Härteofen mit zumindest zwei Druckbändern nachgeschaltet ist, die auf den großen Oberflächen des Sekun därvlieses aufliegen und durch die ein erwärmtes Gas, insbesondere Heißluft ge leitet wird.

In einer Weiterbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß im Härteofen zwei weitere Druckbänder vorgesehen sind, die an den Längsseiten des Sekundärvlie ses anliegen, so daß das Sekundärvlies bei dieser Ausgestaltung einseitig einge spannt ist und gegebenenfalls in Richtung aller Flächen komprimiert werden kann.

Die an den Längsseiten anliegenden Druckbänder sind relativ zueinander ver stellbar im Härteofen angeordnet, so daß sie an unterschiedlich breite Sekundärvliese angepaßt werden können bzw. bei entsprechender Einstellung eine vorge sehene Kompression auf das Sekundärvlies übertragen.

Die an den Längsseiten des Sekundärvlieses anliegenden Druckbänder sind luft durchlässig ausgebildet und weisen insbesondere Öffnungen auf, durch die er wärmtes Gas, insbesondere Heißluft leitbar ist, um zusätzliche Wärmeenergie in das Sekundärvlies zur Aushärtung des Bindemittels einzubringen.

Schließlich ist vorgesehen, daß die Öffnung in den an den Längsseiten des Se kundärvlieses anliegenden Druckbändern auf den oberen Bereich, insbesondere die obere Hälfte der Druckbänder beschränkt sind, so daß Strömungskurzschlüs se in dem Sekundärvlies vermieden werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vor richtung wird somit das mit einem Bindemittel imprägnierte, in einer Sammelkam mer aufgesammelte Primärvlies in Abhängigkeit von der Breite und der Dicke in zwei oder mehrere Teilbahnen aufgeteilt. Die Teilbahnen werden anschließend übereinandergeleitet und einzeln um 90° um ihre Längsachse umgelenkt und da mit auf einer Seite stehend auf ein Sammeltransportband geleitet. Die übereinan der angeordneten Teilbahnen werden sodann einem Pendel zugeführt, das aus zwei parallel angeordneten Transportbändern besteht, die um eine gemeinsame vertikale Achse pendeln, so daß die Teilbahnen gemeinsam mäandrierend auf dem Sammeltransportband abgestellt werden.

Durch seitlich angeordnete Druckbänder werden die Teilbahnen des Primärvlie ses, die in aufgependelter Form das Sekundärvlies bilden, auf eine gewünschte Breite komprimiert. Anstelle einer kontinuierlichen Verdichtung durch Verringerung des gegenseitigen Abstandes der seitlich angeordneten Druckbänder oder Druck rollen kann die Verdichtung auch durch hubartige Bewegung dieser Konstruktion selemente ausgeführt werden. Die Bewegungsrichtung der Druckbänder bzw. der Druckrollen erfolgt vorzugsweise im rechten Winkel zur Förderrichtung des Sekundärvlieses. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Kompression unter ei nem beliebigen Winkel in Richtung der Förderrichtung auszuführen.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß das aus der Sammelkammer abgezogene Primärvlies in mehrere Teilbahnen aufgeteilt wird, die anschließend einzelnen pendelnden Fördereinrichtungen, bestehend aus Förderbändern oder Rollensät zen zugeführt werden. Bei dieser Vorgehensweise werden die Teilbahnen einzeln aufgependelt, bevor sie anschließend zusammengeführt und seitlich angeordne ten Druckbändern zugeführt werden.

Durch eine innerhalb der pendelnden Fördereinrichtung abnehmende Geschwin digkeit und durch eine Verringerung des Abstandes der Transportbänder bzw. Transportrollen, wobei die gegenüberliegenden Transportbänder bzw. Transpor trollen relativ zueinander einstelltbar sind, wird eine Verdichtung der Teilbahnen verbunden mit einer intensiven Auf- bzw. Verfaltung der Fasern möglich. Die Ver dichtung und Verfaltung der Teilbahnen kann für die einzelnen Teilbahnen indivi duell vorgenommen werden, so daß beim Zusammenführen der einzelnen Teil bahnen ein Sandwichelement mit Abschnitten unterschiedlicher Charakteristik hergestellt werden kann. Beispielsweise ist es bei der Herstellung breiter Faser dämmstoffbahnen sinnvoll, die inneren Teilbahnen stärker zu verdichten und zu verfalten als die äußeren, um nicht durch zu hohe Seitenkräfte eine unerwünschte unterschiedliche Verdichtung der gesamten Fasermasse bzw. der Faserdämm stoffbahn über die Breite vorzunehmen.

Um die gegenseitige Haftung der Oberflächen der gemäß der voranstehend be schriebenen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Teil bahnen zu verbessern und die Zugfestigkeit der Faserdämmstoffbahn parallel zu den großen Oberflächen zu erhöhen, können die Transportbänder bzw. Transpor trollen mit trapezförmig gestalteten Oberflächen, beispielsweise in Schaffußform, ausgebildet sein. Ergänzend können die großen Oberflächen der Teilbahnen zu sätzlich mit Bindemitteln imprägniert werden, um die Teilbahnen nach dem Zu sammenführen besser aneinander haften zu lassen, wobei das zusätzliche Bindemittel schließlich im nachgeschalteten Härteofen ausgehärtet wird und zu einer weiter verbesserten Haftung der Teilbahnen aneinander beiträgt.

Ergänzend können verstärkende Gewebe oder Vliese aus Glas-, Kohlenstoff-, Metall-, temperaturbeständigen Kunststoffen oder Naturfasern an den Seitenflä chen der Teilbahnen bzw. des Primärvlieses oder Sekundärvlieses aber auch zwi schen den Teilbahnen vorgesehen werden. Die Vliese werden hierbei mit gegen über den Teilbahnen geringerer Breite zugeführt, da das Primärvlies in einem weiteren Zwischenschritt vor oder nach dem Härteofen an seinen Längsseiten beschnitten wird. Durch die intensive Verfaltung der Teilbahnen bzw. des Sekun därvlieses bilden die eingelegten Gewebe oder Vliese über die gesamte Fläche der aus der Faserdämmstoffbahn gebildeten Dämmstoffplatten wirksame Verstär kungselemente. Diese Verstärkungselemente wirken sich insbesondere im Hin blick auf die Querzugfestigkeit der Dämmplatten aus und vermögen die unver meidlichen zeitabhängigen, durch hygrothermische und/oder hydromechanische Belastungen bedingten Festigkeitsverluste derartiger Dämmstoffe nicht nur zu kompensieren, sondern führen auch zu mehr Sicherheit in der Anwendung derar tiger Dämmstoffe.

Um die Verdichtung und Verfaltung optimal steuern zu können, kann das Sam meltransportband aus mehreren einzelnen Transportbändern oder aus Rollensät zen bzw. Kombinationen beider Konstruktionselemente bestehen, die mit abneh mender Geschwindigkeit betrieben werden und somit eine Stauchung des Sekun därvlieses in der Transportrichtung bewirken. Weiterhin können in Transportrich tung, d. h. über die Breite der Produktionsanlage mehrere schmale Bänder oder Rollensätze verteilt angeordnet sein, die über die Breite der Produktionslinie mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden. Hierdurch wird erreicht, daß die Verdichtung und die Verfaltung auch in den zentralen Bereichen des Se kundärvlieses beeinflußbar ist. Beispielsweise wird ein unteres Transportband durch ein spiegelbildlich angeordnetes oberes Druckband ergänzt, welches auf die zu verfaltende bzw. verdichtende Fasermasse einwirkt. Dieses Druckband hat in erster Linie die Aufgabe, die Verfaltung zu begünstigen, wobei eine zu große Verdichtung in horizontaler Richtung möglichst ausgeschlossen sein soll. Zur Un terstützung der verfaltenden Wirkung in der Transportrichtung können die unteren und oberen Teilbänder mit aus ihrer Oberfläche hervorstehenden Vorsprüngen ausgebildet sein, die in die Fasermasse, insbesondere das Sekundärvlies ein greifen und die Fasern relativ zueinander bewegen.

Das Sekundärvlies kann eine Materialstärke zwischen 200 und 2000 mm bei einer Rohdichte von ca. 40 bis 300 kg/m³ aufweisen. In diesem Zustand erweist das Sekundärvlies im Bereich unterhalb seiner großen Oberflächen in bestimmter Tiefe Fasern auf, die nicht im wesentlichen rechtwinklig zu den großen Oberflä chen ausgebildet sind. Da eine Faserdämmstoffbahn hergestellt werden soll, die annähernd ausschließlich rechtwinklig zu den großen Oberflächen ausgerichtete Mineralfasern aufweist, werden diese Bereiche nachfolgend durch horizontal ge führte Schnittwerkzeuge vom Sekundärvlies abgetrennt. Die abgetrennten Fasern können in bekannter Weise einem internen Recyclingprozeß zugeführt und wieder aufgeschmolzen werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß die abge trennten Faserlagen nach entsprechender Auflockerung wieder dem Primärvlies direkt oder dem Fasermassenstrom in der Sammelkammer zugeführt werden.

Da das Sekundärvlies vor allem durch die seitlichen Druckbänder zusammenge halten wird, ist die durch das Eigengewicht mögliche Umorientierung der Mineral fasern im Auflagenbereich der Faserbahn gering. Ein oberes Druckband erzeugt hierbei nur soviel Pressung, daß ein Aufwölben des Sekundärvlieses durch den Druck der seitlichen Profilbänder verhindert wird. Gleichzeitig dient dieses luft durchlässige, auf der Oberfläche des Sekundärvlieses aufliegende Band der kon trollierten Durchführung der zum Austrocknen der vorhandenen Feuchte und zum Aushärten des Bindemittels benötigten Heißluft. Dieses Trocknen erfolgt in einem Härteofen.

Ein solcher Härteofen besteht in der Regel aus zwei stabilen übereinander ange ordneten Druckbändern, durch die Heißluft gesaugt wird. Bei Höhen von Sekun därvliesen von weniger als 200 mm wird auf die Abdichtung der Seitenflächen des Sekundärvlieses kein besonderer Wert gelegt. Das Sekundärvlies verbleibt ca. 2 bis 15 Minuten, vorzugsweise weniger als 10 Minuten in dem Härteofen, so daß relativ heiße Luft mit Temperaturen von ca. 250 bis 320°C eingesetzt werden muß, um eine ausreichende Aushärtung des Bindemittels zu erzielen. Hierbei ist darauf zu achten, daß eine Zerstörung der organischen Substanz des Bindemit tels vermieden wird, da hierdurch Verfärbungen auftreten, die zur Unverkäuflich keit des hergestellten Produktes führen können. Bei derartigen Temperaturen sind darüber hinaus die zur Hydrophobierung der Fasern zugefügten Öle, Öl- Emulsionen oder dergleichen noch nicht im wesentlichen Umfang flüchtig.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellten Sekundärvliese haben eine Breite zwischen 500 und 2400 mm Breite sowie Materialstärken bis zu 2000 mm. Die Führung der Heißluft durch das Sekundärvlies geschieht naturgemäß auf dem kürzesten Weg, d. h. bei den aufgezeigten Variationen zwischen Dicken und Breiten sowohl von oben nach unten bzw. umgekehrt und in abschnittsweiser Umkehrung. Durch die Verwendung von seitlichen Druckbändern, die ebenfalls teilweise luftdurchlässig ausgebildet sind, kann ergänzend Heißluft kontinuierlich von oben nach unten durch die Fasermasse gesaugt oder gedrückt und zusätzlich über die seitlichen Druckbänder eingegeben oder abgezogen werden. Durch die vorhandenen Öffnungen kann soviel Energie übertragen werden, wie sie zum Austrocknen und Aushärten der organischen Bindemittel, wie beispielsweise Phe nol-, Formaldehyd-, Harnstoff-Harz-Gemischen oder dergleichen mit samt der vorhandenen Feuchte in einer Größenordnung von 3 bis 10 Masse-% innerhalb von ca. 2 bis 8 Minuten benötigt wird, wobei das Sekundärvlies auf eine Tempe ratur von ca. 120 bis 170°C aufgeheizt wird. Bei Verwendung von Bindemitteln, wie als Nanopartikel dispergierte Kieselsäure, die über Sol-Gel-Prozesse aushär ten, sind entsprechende Veränderungen der Aufheiz- und Haltezeit vorzusehen.

Nach dem Aushärten des Bindemittels im Härteofen ist die Struktur des Sekun därvlieses fixiert, so daß das endlose Sekundärvlies frei transportiert werden kann. Das Sekundärvlies wird nun zur Vermeidung von Energieverlusten in einen beheizten und ausreichend wärmegedämmten Trockenkanal geleitet, in dem das in Einschlüssen bzw. dem dort angereicherten Harz vorhandene Wasser ver dampfen kann. Bei einer Temperatur von ca. 150°C ist eine Trockenzeit von ca. 40 bis 80 Minuten vorgesehen. Durch eine Vortrocknung der Luft in dem Trocken kanal auf kleiner 30% relative Feuchte wird der Trockenvorgang wirkungsvoll un terstützt bzw. gegebenenfalls abgekürzt.

Nach dem Verlassen des Trockenkanals wird die Fasermasse durch Raumluft abgekühlt. Der Energiegehalt der Abluft kann zur Erwärmung der Trocknerluft verwendet werden. Das endlose Sekundärvlies wird nun horizontal aufgeschnitten bzw. in einzelne Abschnitte aufgeteilt, die dann Dämmstoffplatten bilden. Um eine kompaktere Bauweise, insbesondere eine Verringerung der Länge des nachge schalteten Trockners zu erreichen, kann das Sekundärvlies nach dem Aushärten des Bindemittels im Härteofen in Abschnitte unterteilt werden. Diese blockartigen Abschnitte werden neben- und/oder übereinander gestapelt. Die durch diese Vor gehensweise eingetretenen Energieverluste müssen durch eine entsprechende Erhöhung der Temperatur, insbesondere aber durch eine längere Verweilzeit in dem Trockner kompensiert werden. In einer weiteren Variante wird das Sekun därvlies nach dem Aushärten des Bindemittels konventionell durch Raumluft her untergekühlt und in Dämmstoffplatten mit den gewünschten Abmessungen hori zontal und vertikal aufgeteilt. Diese Dämmstoffplatten werden anschließend ein zeln oder in Stapeln über ein luftdurchlässiges Band geleitet und mittels Heißluft auf ca. 120 bis 170°C, vorzugsweise 150 bis 160°C aufgeheizt und anschließend zur Vermeidung von Energieverlusten zu größeren Einheiten aufgestapelt und entsprechend der beschriebenen Verfahrenstechnik nachgetrocknet.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung eines Abschnitts einer Vorrichtung zur Durch führung eines Verfahrens zur Herstellung einer Faserdämmstoffbahn in Draufsicht;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Abschnitts einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Faserdämm stoffbahn und

Fig. 3 ein weiterer Abschnitt der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 oder 2 in Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht einen Abschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung einer in einzelne Dämmstoffplatten aus Mineralfasern aufteilbaren Faserdämmstoffbahn 1. Hierzu wird ein Primärvlies 2 einer Schneidvorrichtung 3 zugeführt, welche Schneidvorrichtung 3 drei Bandsägen 4 aufweist, welche das Primärvlies 2 in vier nebeneinander auf einer nicht näher dargestellten Fördereinrichtung liegende Teilbahnen 5 aufteilt.

Die Teilbahnen 5 werden anschließend übereinander geführt und anschließend in einem Bereich 6 jeweils um 90° um ihre Längsachse gedreht.

Diese einzeln um 90° gedrehten und weiterhin übereinander angeordneten Teil bahnen 5 werden anschließend einer Pendeleinrichtung 7 zugeführt, die aus zwei parallel zueinander ausgerichteten und im Abstand zueinander angeordneten Druckbändern 8 besteht, welche Druckbänder 8 um eine gemeinsame vertikale Achse pendeln und die Teilbahnen 5 des Primärvlieses 2 mäandrierend auf einer Fördereinrichtung 9 ablegen.

Die mäandrierend abgelegten Teilbahnen 5 des Primärvlieses 2 werden anschlie ßend seitlich angeordneten Druckbändern 10 zugeführt, die mit ihren der Pende leinrichtung 7 abgewandten Enden aufeinander zulaufend ausgerichtet sind. Zwi schen den Druckbändern 10 werden die Teilbahnen 5 des Primärvlieses 2 kom primiert. Die Teilbahnen 5 des Primärvlieses 2 bilden zu diesem Zeitpunkt ein Se kundärvlies 11.

Das Sekundärvlies 11 ist im wesentlichen dadurch charakterisiert, daß seine Ein zelfasern überwiegend rechtwinklig zu den großen Oberflächen des Sekundärvlie ses 11 ausgerichtet sind. Hierzu ist ergänzend auszuführen, daß die Mineralfa sern im Primärvlies 2 eine Ausrichtung im wesentlichen parallel zu den großen Oberflächen des Primärvlieses 2 haben. Lediglich im unmittelbaren Bereich der großen Oberflächen sind die einzelnen Mineralfasern des Sekundärvlieses 11 durch die Kompression und die Auffaltung des Primärvlieses 2 bzw. Sekundärvlie ses 11 im wesentlichen parallel zu den großen Oberflächen des Sekundärvlieses 11 ausgerichtet.

Das Sekundärvlies 11 wird im Anschluß an die Druckbänder 10 weiteren Druck bändern 12 gemäß Fig. 3 zugeführt, die auf die großen Oberflächen des Sekun därvlieses 11 wirken. Zwischen den Druckbändern 12 und einem Härteofen 13 ist eine weitere Schneideinrichtung 14 angeordnet, die aus zwei Sägen 15 besteht, welche Sägen 15 horizontal und parallel zu den großen Oberflächen des Sekun därvlieses 11 ausgerichtet sind, so daß mittels dieser Sägen 15 Deckschichten 16 im Bereich beider großen Oberflächen des Sekundärvlieses 11 abgetrennt werden können.

Die Deckschichten 16 umfassen den Bereich des Sekundärvlieses 11, der eine Faserverlauf mit parallel zu den großen Oberflächen des Sekundärvlieses 11 an geordneten Mineralfasern aufweist. Somit wird dem Härteofen 13 ein Sekundärv lies 11 mit annähernd ausschließlich rechtwinklig zu den großen Oberflächen des Sekundärvlieses 11 verlaufender Faseranordnung zugeführt.

Der Härteofen 13 besteht wiederum aus zwei auf die großen Oberflächen einwir kenden Förderbänder 17, die luftdurchlässig ausgebildet sind, so daß Heißluft in Richtung der in Fig. 3 dargestellten Pfeile 18 durch das Sekundärvlies 11 diffun dieren kann.

Das Sekundärvlies 11 wird nach dem Verlassen des Härteofens 13 einem nicht näher dargestellten Trockner zugeführt, um anschließend nach dem Austrocknen in einzelne Dämmstoffplatten aufgeschnitten zu werden.

Eine alternative Ausgestaltung des Abschnitts gemäß Fig. 1 ist in Fig. 2 darge stellt. Bei dieser Ausführungsform werden die Teilbahnen einzelnen Pendelein richtungen 19 zugeführt, die jeweils aus zwei Rollenbahnen 20 bestehen, welche einen sich in Förderrichtung gemäß Pfeil 21 verringernden Abstand zueinander haben. Die einzeln aufgependelten Teilbahnen 5 werden anschließend gemein sam zwei weiteren Rollenbahnen 100 zugeführt, zwischen denen die einzeln auf gependelten Teilbahnen 5 miteinander verbunden und komprimiert werden. Die Rollenbahnen 100 weisen ebenfalls einen in Förderrichtung gemäß Pfeil 21 ab nehmenden Abstand voneinander auf und erfüllen die gleiche Aufgabe, wie die Druckbänder 10 der Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer insbesondere in einzelne Dämmstoffplatten aus Mineralfasern aufteilbare Faserdämmstoffbahn (1) mit im wesentlichen rechtwinklig zu ihren großen Oberflächen ausgerichteten Mineralfasern, bei dem die Mineralfasern aus einer Sammelkammer abgezogen und auf einem Förderband als Primärvlies (2) mit im wesentlichen parallel zu den großen Oberflächen ausgerichteten Mineralfasern abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß das Primärvlies (2) durch rechtwinklig zu den großen Oberflächen geführ te Schnitte in zumindest zwei, vorzugsweise mehrere, insbesondere gleiche Abmessungen aufweisende Teilbahnen (5) aufgeteilt wird,
daß die Teilbahnen (5) anschließend um 90° um ihre Längsachse gedreht werden und
daß die Teilbahnen (5) aufgependelt und zu einem Sekundärvlies (11) mit rechtwinklig zu den großen Oberflächen des Sekundärvlieses verlaufender Fa serausrichtung zusammengefügt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbahnen (5) des Primärvlieses (2) vor dem Drehen um ihre Längs achse relativ zu ihrer Förderebene übereinander angeordnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbahnen (5) und/oder das Sekundärvlies (11) während und/oder nach dem Aufpendeln komprimiert werden bzw. wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompression in zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander ausge richteten Richtungen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärvlies (11) einem Härteofen (13) zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den großen Oberflächen des Sekundärvlieses (11) jeweils eine dünne Deckschicht (16) abgetrennt wird, bevor das Sekundärvlies (11) einem Härte ofen (13) zugeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärvlies (2) mit einer oder mehreren Vliesschichten, insbesondere unterschiedlicher Eigenschaften zusammengefügt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärvlies (2) vor oder während des Aufpendelns gestaucht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Teilbahnen (5) mit Bindemitteln imprägniert werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Teilbahnen (5) verstärkende Gewebe und/oder Vliese aus beispielsweise Glas-, Kohlenstoff-, Metall-, temperaturbeständigen Kunststoff- und/oder Naturfasern angeordnet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärvlies (11) vor und/oder im Härteofen (13) rechtwinklig zu seinen großen Oberflächen komprimiert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die großen Oberflächen des Sekundärvlieses (11) eine Struktur einge prägt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Härteofen (13) Heißluft sowohl rechtwinklig zu den großen Oberflächen als auch durch die Längsseiten des Sekundärvlieses (11) geleitet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärvlies (11) bis nach der Aushärtung des Bindemittels allseitig eingespannt geführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärvlies (11) nach Aushärten des Bindemittels parallel zu sei nen großen Oberflächen in einzelne Abschnitte geschnitten wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärvlies (11) nach Aushärten des Bindemittels durch rechtwink lig zu seinen großen Oberflächen verlaufende Schnitte in einzelne Platten quaderförmiger Ausgestaltung unterteilt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärvlies (11) nach Aushärten des Bindemittels an seinen Längsseiten zur Bildung ebener Flächen beschnitten wird.

18. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärvlies (11) nach dem Härteofen (13) einem Trockenkanal zu geführt wird.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, mit einem Förderband zur Förderung eines Primärvlieses (2) aus Mineral fasern von einer Sammelkammer zu einer Pendeleinrichtung (7), dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband eine Schneidvorrichtung (3) aufweist, mit der das Primär vlies (2) in nebeneinander auf dem Förderband liegende Teilbahnen (5) teilbar ist und daß der Schneidvorrichtung (3) eine Dreheinrichtung nachgeschaltet ist, mit der die einzelnen Teilbahnen (5) relativ zu ihrer Längsachse um 90° drehbar sind, bevor sie in die Pendeleinrichtung (7) zur Bildung eines Sekun därvlieses (11) mit rechtwinklig zu den großen Oberflächen des Sekundärvlie ses verlaufender Faserausrichtung einlaufen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung eine der Anzahl n der erforderlichen Teilbahnen (5) entsprechende Anzahl n - 1 Sägen aufweist, die insbesondere als Bandsä gen (4) oder Kreissägen ausgebildet sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendeleinrichtung (7) als paarig angeordnete Druckbänder (10) oder Rollenbahnen (100) für alle Teilbahnen (5) ausgebildet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendeleinrichtung (7) als paarig angeordnete Druckbänder oder Rol lenbahnen (20) jeweils für eine Teilbahn ausgebildet ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendeleinrichtung (7) ein Härteofen (13) mit zumindest zwei Druck bändern (17) nachgeschaltet ist, die auf den großen Oberflächen des Sekun därvlieses (11) aufliegen und durch die ein erwärmtes Gas, insbesondere Heißluft geleitet wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Härteofen (13) zwei weitere Druckbänder vorgesehen sind, die an den Längsseiten des Sekundärvlieses (11) anliegen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 und/oder Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbänder relativ zueinander verstellbar im Härteofen (13) angeord net sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbänder (17) luftdurchlässig sind, insbesondere Öffnungen auf weisen, durch die ein erwärmtes Gas, insbesondere Heißluft leitbar ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen auf den oberen Bereich, insbesondere die oberen Hälften der Druckbänder beschränkt sind.