DE3140864A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines fasermaterials fuer isolierungszwecke - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines fasermaterials fuer isolierungszwecke

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Johns Manville
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Description

Siebert · Grättinger & Bockhorni .:.
3U0864
Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt European Patent Attorneys
Patentanwälte
Kurt Siebert. Dipl.-Ing. Günter Grättinger. Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-ing. Josef Bockhorni. Dipl.-Ing.
8130 Starnberg (München) Postfach 1649
Almeidaweg 35
Patentanwalt Grättinger Telefon 08151/4115 - 16S40 Telegramm: StarpatStarnberg Telex: 526422 stard
8900 Augsburg
Postfach 101771
Konrad-Adenauer-Allee 17/111 Patentanwalt Bockhorni Telefon 08 21/3 54 24
Zuschrift bitte nach: To be addressed to:
Johns-Manville Corporation
Ken-Caryl Ranch, Denver, Colorado USA
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Fasermaterials für Isolierungszwecke
3.1 ÄQ
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Vorrichtung zur Herstellung einer Faserisolierung und zwar insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von relativ dicken Faserisolierteilen durch Schichtung zweier relativ dünner Isolierteile.
Aus Gründen der Energieeinsparung ist ein zunehmener Bedarf nach einer Isolierung mit einer größeren Dicke entstanden, mit welcher ein größerer Isolierwert oder R-Wert erreicht wird und zwar beispielsweise R-Werte in der Größe von R-38 oder mehr» Bislang war es allgemeiner Brauch zur Bildung eines relativ dicken Isolierteils zwei relativ dünne Isolierteile aufeinanderzuschichten oder zusammenzuklebenβ Allerdings ist eine Aufeinanderschichtung von Isolierteilen etwas beschwerlich., da mit Hinsicht auf eine vollständige Ausrichtung der Außenränder der einzelnen TdIe zur Bildung des relativ dicken Isolierteils-Schwierigkeiten auftreten.
In jüngster Zeit ist man zur Herstellung einesIsoliermateriäls so' vorgegangen, daß man eine Isoliermatte teilweise durchschnitten hat, um ein kontinuierliches Fasergelenk zwischen den gebildeten Isolierteilen herzustellen. Am Ende der Fertigungsstraße verwendet ein Arbeiter das Gelenk als Hilfestellung für das Ausrichten zweier zu vereinigender Isoliertelleo Aufgrund der Eigenart der Faserisolierungen ist dieses kontinuierliche, also durchgehende Gelenk außerordentlich unhandlich und erlaubt keine im wesentlichen
exakfceAusrlchtung der Außenränder der Isolierteile. Des weiteren weist das fertig geschichtete Teil oder Produkt einen unerwünschten Ansatz an der Seite des laminierten Teils auf, wo das ursprüngliche durchgehende Fasergelenk gebildet worden war.
Bei einem weiteren Verfahren air Herstellung einer Faserisolierung wird eine Isöliermatte längs der Maschinenrichtung in eine Anzahl von Isolierteilen, getrennt durch eine Anzahl" von Faserstützen, geschnitten. Mit Nuten versehene Schlitzmesser werden für die Bildung der diskontinuierlichen Schlitze zwischen den Teilen verwendet um sicherzustellen, daß die Teile ausgerichtet sind, wenn sie gegen den Verpacküngsbereich der Herstellstraße für die Faserisolierung gefördert werden. Falls die Teile vollständig getrennt waren, konnten sie falsch ausgerichtet werden, wodurch sieh Verpackungsschwierigkeitefi ergaben. Allerdings sind bei diesem Verfahren relativ dünne Teile niemals zur Bildung eines relativ dicken Isolierprodukts geschichtet worden. -
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchem mit einfachen Maßnahmen eine relativ dicke Isolierung aus Isolierteilen hergestellt werden kann.
Nach Maßgabe der Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung eines geschichteten relativ dicken Isolierprodukts geschaffen, bei welchem eine gehärtete Isoliermatte durch ein mit Nuten versehenes Schlitzmesser geführt wird, welches beispielsweise in
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der Mitte der Matte angeordnet ist, um eine Reihe von Faserstützen oder Fasergelenken über die Länge der Isoliermatte zu erzeugen» Die Reihe der Fasergelenke sind durch wenigstens ein Schneidmesser mit einer Reihe von im wesentlichen nicht-schneidenden Nuten gebildet, wobei die Nuten in der äußeren Schneidfläche münden. Das Material der Isoliermatte wird deshalb an dem Abschnitt des Schlitzmessers nicht geschnitten, wo die Nuten ausgebildet sind, wodurch eine Reihe von einzelnen Fasergelenken gebildet werden. Stromabwärts des Schnittmessers Wird auf eine oder mehreren Flächen der einzelnen Isolierteile, welche durch das Schlitz» bwz. Schneidmesser gebildet sind, .Klebemittel aufgebracht. Das Klebemittel kann ein Kleber auf Wasserbasis oder ein Heiß-Schmelzkleber sein» Hinter der Station, in welcher das Klebemittel aufgebracht wird, dreht oder kippt ein Arbeiter ein Isolierteil auf das andere unter Verwendung der einzelnen Fasergelenke als Ausrichthilfe, um somit das geschichtete relativ dicke Isolierendprodukt der Erfindung zu bilden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht zur Erläuterung der Verfahrensschritte und der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig* 2 eine schematische Draufsicht auf die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung sowie
Fig. 3 das fertig geschichtete relativ dicke Isolierprodukt nach Maßgabe der Erfindung» .
Figur 1 zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine Fertigungsstraße 10, in welcher nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gearbeitet wird. Das Verfahren und die Vorrichtungen dienen hauptsächlich der Verwendung für die Glasfasererzeugung, wo Matten, Platten oder Decken aus Isoliermaterial erzeugt werden. Allerdings können das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in jedem anderem Herstellbetrieb Anwendung finden, wo flexible Produkte in Form von Streifen, Bändern, Matten oder Tafeln mit einem relativ dicken Aufbau hergestellt werden.
Figur 1 zeigt eine gehärtete Matte bzw. Decke 12 aus Isoliermaterial, veLchevon einer konventionellen Verfilzungsstation oder einer anderen nicht dargestellten Quelle herangeführt wird, in welcher Glasfasern oder andere Fasern zu einer Matte verfilzt werden. Die Matte 12 wird durch einen Förderer 14 zu einem drehbar gelagerten Schlitzmesser 16 geführt und dort entsprechend beaaatet ; um die Verfahrensschritte auszuführen und das erfindungsgemäße Produkt zu bilden. Wie aus Figur 1 hervorgeht, ist das Schlitzmesser 16 in konventioneller Weise aufgebaut, wobei über den gesamten Umfang des Messers 16 eine Schlitz- oder Schnittfläche 18 gebildet ist. Eine Anzahl von im wesentlichen nicht schneidenden Nuten 20 sind an geeigneten Stellen über dem Messerumfang vorgesehen. Diese Nuten 20 schneiden die Matte 12 nicht wesentlich, so daß sie über die Länge der Matte 12 eine Anzahl von
faserigen Pfeilern bzw. Stützen oder Gelenke 22 bilden» Die Breite einer jeden Nut 20 ist derart gewählt, daß die Breite der fasrigen Gelenke 22 nicht zu groß wird, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird. Das Schlitzmesser 16 wirkt mit einer Gegenwalze während des Schneidvorgangs zusammen und unterteilt die Matte 12 in zwei gleichmäßig gestaltete Isolierteile 26 und 28.
Die Isolierteile 26 und 28 sind lediglich durch die diskreten Fasergelenke 22 verbunden und werden auf einen Förderer 30 übergeben, wo ein Klebematerial, wie etwa ein Klebemittel auf Wasserbasis oder ein Heißschmelzkleber teilweise oder ganz auf die oberen Flächen von entweder dem Teil 26 und/oder dem Teil 28 aufgebracht wird. Lediglich aus Gründen der übersichtlichen Darstellung wird das Aufbringen eines Klebemittels 32 über eine Sprühdüse 34 in der Figur 1 dargestellt,, Falls ein Heißschmelzkleber verwendet wird, kann dieser zweckmäßigerweise geschäumt werden,
Nachdem das Klebematerial 32 auf entweder das Teil 26 und/ oder das Teil 28 aufgebracht worden ist, werden die teilweise miteinander verbundenen Teile zu einem Föderer 36 geführt, welcher die Teile zu einem Arbeitstisch 38 transportiert, wo ein Arbeiter entweder das Teil 26 oder das Teil 28 ergreift und das gewählte Teil auf das andere Teil dreht oder kippt, indem die fasrigen Gelenke 22 als Führung oder als Hilfe für die Ausrichtung verwendet werden» Durch diesen Handbetrieb wird ein relativ dickes, geschichtetes
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Produkt 40 gebildet, wie es rechts in den Figuren 1, 2 und in Figur 3 dargestellt ist.
Es ist hinzuweisen, daß als Folge des Aufkippens. oder Walzens des Teils 26 über das Teil 28 die Fasern der ursprünglichen Fas.erstützen oder Gelenke 22 wie bei 42 reißen, so daß eine Ausrichtung der Mattenteile sofort stattfinden kann. Ein wesentliches Merkmal der Fasergelenke 22 besteht darin, daß sie auf jede Weise arbeiten, beispielsweise kann die Drehung eines Teils gegenüber dem anderen entweder in Uhrzeigerrichtung oder Gegenuhrzeigerrichtung stattfinden. Dies rührt daher, daß die nicht am Schneidvorgang teilnehmenden Nuten 20 die Fasermatte nicht schneiden und weil die Gelenke 22 relativ schmal sind. FaL]s die Nuten 20 zu tief in das Material bei 22 einschneiden, brechen die Gelenke zu leicht, wodurch die Wahrscheinliditeifc einer Falschausrichtung der Teile 26, 28 wesentlich erhöht wird, wenn diese Teile gefalzt- und aufeinandergeschichtet werden. Falls die .Gelenke zu breit sind, kann das Zerreißen bzw. Abreißen bei 42 nicht stattfinden. Falls die Risse 42 nicht auftreten, kann die Isolierung wegen der Stärke der Fasern an der Stelle der Gelenke 22 unerwünscht verförmt oder zusammengedrückt werden. Zur Erläuterung sollte wenigstens eine Nut mit einer Tiefe von 6,35 mm (1/4 Zoll) und einer Breite von 19 mm (3/4 Zoll) für eine Faserisolierung von 127mm (5 Zoll) bis 190,7 mm (7,5^ZoIl) Dicke verwendet werden. Bei einem solchen Aufbau wird die Faserisolierung innerhalb der Nuten lediglich verdrückt, jedoch nicht zerschnitten.
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Mit diesem Verfahren und .mit dieser Vorrichtung kann ein laminiertes relativ dickes Produkt 40 gebildet werden, dessn Außenränder im wesentlichen ausgerichtet sind und welches aufgrund der geringen Anzahl schmaler Gelenke 22 kein unerwünschtes kontinuierliches Gelenk längs einer Fläche aufweist. Die Anzahl der diskreten fasrigen Gelenke 22, welche in der ursprünglichen gehärteten Isoliermatte gebildet sind, hängt von der Länge und der Wahl der Matte ab.
Obgleich das Verfahren als sog. in-line—Verfahren beschrieben worden ist, kann der Vorgang des Aufeinanderschichtens zweier Isolierteile auch außerhalb der Fertigungslinie vollzogen werden. Obgleich oben ein im wesentlichen kontinuierliches Schlitzmesser beschrieben worden ist, ist es auch möglich, das ein hin- und hergehendes Messer verwendet wird, um diskontinuierliche Schnitte und dadurch die diskreten Faserstützen oder Gelenke 22 zu bilden. Obgleich das Drehen oder das Umkippen der Teile in Zusammenhang mit einem manuellen Vorgang beschrieben worden ist, kann dieser Vorgang auch durch eine geeignete Einrichtung vorgenommen werden.
Obgleich gemäß der obigen Beschreibung das Schlitzmesser 16 oberhalb der Gegendruckrolle bzw.-walze angeordnet ist, ist es auch möglich, das Schlitzmesser am Boden anzuordnen und die Fasergelenke in der Isoliermatte 12 zu erzeugen. Dies rührt daher, daß die nicht- schneidenden Nuten 20 die Fasermatte nicht schneiden=
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Weiter ist es möglich, eine Anzahl von Schiitzmessern 16 zu verwenden, um eine Anzahl von Teilen zu bilden, die gewendet, in Gegenrichtung gewendet oder aufeinander gekippt werden, um eine sich aus. vielen Schichten' bzw. Lagen zusammensetzende relativ dicke Matte zu bilden. Dabei würde die Ausgangsmatte derart geschlitzt werden, daß ein akkordeonähnliches Isoliermaterial entsteht. Der Arbeiter am Ende der Fertigungsstraße würde einfach wahlweise ein Teil über das andere hin- und herschlagen. Ersichtlich können mit dem vorliegenden Verfahren und der Vorrichtung außerordentlich dicke Isolierungen hergestellt werden.
Nach der Erfindung entsteht kein unerwünschter Materialansatz bzw. Ausbauchung oder ein Gelenk, weil die meisten der Fasern an den diskreten Fasergelenken oder Stützen tatsächlich sich trennen und weggezogen werden, so daß lediglich ein kleiner Abschnitt der Höhen der Stützen intakt bleibt, wenn die Teile übereinander gefaltet werden, wobei die Drehrichtung entsprechend der vorherigen Erläuterung unmaßgeblich ist. Die Größe und die Anzahl der Stützen können je nach den Anforderungen des Produkts und der Fertigungsstraße variiert werden.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserisolierung und zwar'insbesondere einer relativ dicken Faserisolierung. Bislang sind relativ dicke Isolierungen ' durch Schichtungsverfähren unter Verwendung einer Anzahl von BDlierlagen hergestellt worden, wobei möglicherweise die Verwendung eines kontinuierlichen Fasergelenks als Ausrichthilfe während der Übereinanderschichtung verwendet worden ist. Allerdings ist eine genaue
Ausrichtung unter Verwendung eines kontinuierlichen Gelenks schwierig und hinterläßt eine unterwünschten Ansatz bzw. Ausbauchung des Fasermaterials. Die vorliegende Erfindung eliminiert den beim Stand der Technik vorhandenen Faseransatz und erlaubt eine wesentlich genauere Ausrichtung der Lagen der Faserisolierung. Eine Faserisoliermatte wird mittels eines mit Nuten versehenen Schneidmessers geschlitzt, um eine Anzahl von Fasergelenken oder Faserstützen zu erzeugen, welche eine Anzahl von Faserteilen verbinden, wodurch nach Aufbringen eines Klebemittels · auf einen oder mehreren der Faserteile der andere Faserteil um die Gelenke auf das mit Klebemittel beschichtete Teil gefaltet und laminiert wird, um das relativ dicke Isolierprodukt zu bilden.
L e e r s θ i t e

Claims (10)

314 Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Fasermaterials, gekennzeichnet
durch Bildung eines Fasermaterials, Beschneiden des Materials zur Bildung einer Anzahl von Einzelstücken des Fasermaterials, welche durch diskrete Stützen aus Fasermaterial verbunden sind, Aufbringen eines Klebemittels auf eines der Faserstücke und Falzen des anderen Faser.stücks auf ' das eine Faserstück.
2« Vorrichtung zur Herstellung von Fasermaterial,
gekennzeichnet -
durch eine Einrichtung zur Bildung des Fasermaterials, eine Einrichtung zum Schneiden des
Materials in eine Anzahl von Einzelstücke aus ^
Fasermaterial, welche durch diskrete Stützen aus
Fasermaterial verbunden sind, eine Einrichtung *
zum Aufbringen eines Klebemittels auf eines der Faserstücke sowie eine Einrichtung zum Falzen des anderen Faserstüeks auf das eine.Faserstück.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneideinrichtung ein Schneidmesser (16) umfaßt, welches einen diskontinuierlichen Schneidrand aufweist.
4, Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneideinrichtung ein Schneidmesser (16)
umfaßt, welches drehbar um eine Achse gelagert ist »-
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und eine umlaufende Schneidkante mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten im wesentlichen nicht-schneidenden Nuten umfasst.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, . dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneidmesser gegen eine Gegenrolle (24) anliegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch '2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Aufbringen eines Klebemittels einen Heiß-Schmelzap&ikator aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Aufbringen eines Klebemittels eine Klebemittel-Sprüheinrichtung aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6·-oder 7, gekennzeichnet
durch eine die Stücke stromabwärts des Schnieidmessers durch die Einrichtung zum Aufbringen von Klebemittel fördernde Einrichtung.
9. Produkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Produkt nach dem Verfahren von Anspruch-1 hergestellt ist.
10. Isolierprodukt,
gekennzeichnet
durch eine Anzahl von Isoliermitteln, welche aufeinander-
geschichtet und längs einer ihrer Ränder lediglich durch eine Anzahl von diskreten Fasergelenken verbunden sind.
DE19813140864 1980-10-20 1981-10-14 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines fasermaterials fuer isolierungszwecke Withdrawn DE3140864A1 (de)

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