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Mineralwollegebinde und Verfahren zu dessen Herstellung
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Mineralwollematten und -platten werden insbesondere zur thermischen
Isolierung beim Hochbau eingesetzt. Mineralwollematten bestehen aus Glas oder Gesteins
fäden von 2 bis 15 p Durchmesser und 10 bis 50 mm Länge, die in Form eines Wirrvlieses
angeordnet sind, wobei eine gewisse bevorzugte Anordnung der Fasern in Richtung
der Länge und Breitenausdehnung der Matte angestrebt wird. Die Einzelfasern sind
an ihren Kreuzungspunkten durch Tröpfchen eines im allgemeinen organischen Binders
miteinander verbunden. Die Dichte der auf dem Markt befindlichen Mineralwollematten
liegt im allgemeinen zwischen 15 und 40 kg/m³. Die Entwicklung der Technik geht
in Richtung auf Matten mit geringerer Dichte bis herab zu 6 kg/m³.
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Die Wärmedämmeigenschaften von Mineralwollematten werden durch die
Faserqualität (Dicke, Länge, Anordnung), dem Bindergehalt, die Mattendichte und
die Dicke der Matte bestimmt. Für den Anwender der Mineralwollematten ist daher
die Einhaltung einer Nenndicke und Nenndichte am Anwendungsort von Interesse.
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Die Handelsform von Mineralwollematten ist im allgemeinen ein Gebinde
in Form einer Rolle mit aus Gründen der vereinfachten Lagerhaltung und des vereinfachten
Transportes auf ein Viertel bis ein Zehntel reduziertem Volumen.
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Durch Kompression und Aufrollen kommt es aber zu Faserbrüchen und
Abrissen an den durch Binder fixierten Kreuzungspunkten, so daß die komprimierte
und aufgerollte Matte ihren ursprünglichen Zustand nicht wieder erreicht: Die Mattendicke
ist geringer und die Dichte entsprechend größer als vor der Kompression und dem
Aufrollen. Man spricht von tErholung", wobei die Dicke der Matte nach dem öffnen
der Mattenrolle, gegebenenfalls nach Schütteln, in -Prozent von der Dicke vor dem
Komprimieren und Rollen angegeben wird. Üblicherweise beträgt die Erholung nach
Aufrollen und Kompression auf ein Sechstel zwischen 60 und 80 %. Entsprechend muß
die Matte nach der Herstellung um den Faktor 1,25 bis 1,67 dicker sein als die für
den Verbraucher relevante Nenndicke.
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Um Matten mit einer Nenndichte von 6 kg/m3 bereitzustellen, ist es
notwendig, zunächst Matten mit einer Produktionsdichte von 3,6 bis 4,8 kg/m3 herzustellen.
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Es wurde nun gefunden, daß das schlechte Erholungsverhalten gerollter
und komprimierter Matten insbesondere aus der auf die Matte ausgeübten Walkarbeit
beim gleichzeitigen Komprimieren und Rollen resultiert.
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Die Erfindung betrifft daher ein Gebinde, bei dem das Aufrollen der
Matte vermieden wird.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Mineralwollegebinde,
das aus einer Mineralwollematte in Zickzack-Faltung und einer äußeren, den Zusammenhang
gewährleistenden endlosen Folie besteht. Innerhalb des Gebindes steht die Mineralwollematte
unter einem solchen Kompressionsdruck in Richtung senkrecht zu den einzelnen Lagen
der Faltung, daß die Matte ein Viertel bis ein Zehntel ihres Volumens unter Normaldruck
einnimmt.
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Es wurde gefunden, daß die relativ scharfkantigen Knicklinien, die
bei der Faltung entstehen, das Erholungsverhalten der Matte erheblich weniger beeinträchtigen
als ein Aufrollen. Insbesondere sind die durch die Gebindebildung für Transport
und Lagerung eventuell geschädigten Flächenanteile der Mineralwollematte erheblich
geringer als beim Aufrollen. Ferner kann das erfindungsgemäße Gebinde so hergestellt
werden, daß Faltung und Kompression voneinander getrennt durchgeführt werden, so
daß die beim gleichzeitigen Rollen und Komprimieren ausgeübte, besonders schädigende
Walkarbeit entfällt.
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Die erfindungsgemäßen Gebinde sind insbesondere für Mineralwollematten
mit einer Dichte von bis zu 30 kg/m3 geeignet. Dabei kann bei leichteren Matten
ein höheres Kompressionsverhältnis ausgeübt werden als bei dichteren Matten. Vorzugsweise
beträgt die Dichte des Gebindes 60 bis 180 kg/m3.
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Als Folie wird vorzugsweise eine Polyethylen-Folie von 10 bis 150
p Dicke eingesetzt. Die Folie wird durch Andrücken eines Schweißdrahtes, Heißluft,
Ultraschall, Beleimen oder Prägen endlos gemacht. Anstelle der Polyethylen-Folie
kann auch Packpapier oder ein ähnliches folienartiges Material eingesetzt werden.
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Da die Mineralwolle innerhalb der Folie unter einem Kompressionsdruck
steht, hat das Gebinde eine etwas bauchige, ballenförmige, quaderförmige Gestalt.
Zur Vermeidung der Ausbauchung kann innerhalb der Folie eine obere und untere Abdeckung
in Form einer Platte vorgesehen sein. Als Platte kann z.B. eine stabile Pappe oder
eine Kunststoffplatte eingesetzt werden.
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Zum Beispiel ist eine doppellagige Wellpappe, wobei sich die Wellstruktur
der beiden Lagen überkreuzen sollte, geeignet. Durch die unterhalb der untersten
Faltungslage und oberhalb der obersten Faltungslage in die Folie eingelegten Platten
wird die Stapelfähigkeit der erfindungsgemäßen Gebinde verbessert.
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Ferner kann das Gebinde zusätzlich durch Bänder verschnürt sein, wobei
zusätzlich Griff laschen zur leichteren Handhabbarkeit des Gebindes angebracht sein
können.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur
Herstellung des erfindungsgemäßen Mineralwollegebindes, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß die
Mineralwollematte vertikal in einen rechteckigen Behälter,
dessen Boden aus einem in Ruhe befindlichen Transportband gebildet wird, pendelnd
in Zickzack-Faltung eingelegt wird, der Behälter durch ein oberes Transportband
abgedeckt wird, die Transportbänder unter Kompression der gefalteten Matte vertikal
gegeneinander bewegt werden, die komprimierte Matte mittels der Transportbänder
aus dem Behälter ausgeschleust werden und unter Kompression in eine Folie eingeschweißt
werden.
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Ein alternatives Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Mineralwollegebindes
besteht darin, daß die Mineralwollematte zunächst über ihre gesamte Länge komprimiert
und in eine Folie eingeschweißt wird und danach erst vertikal pendelnd in einen
rechtwinkligen Behälter in Zickzack-Faltung abgelegt wird. Die komprimierte, in
eine erste Folie eingeschweißte und danach gefaltete Matte wird anschließend in
eine zweite Folie, die das Gebinde bildet, eingeschweißt.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Gebinden
ist es ferner möglich, mit einer einzigen Maschinenanlage Matten und Plattengebinde
herzustellen.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Gebinden
aus Mineralwollematten wird das Erholungsverhalten der Matten nach dem oeffnen des
Gebindes beim Anwender je nach Nenndichte der Mineralwollematte um 10 bis 20 Prozentpunkte
gesteigert. Das bedeutet für
den Mineralwollehersteller, daß er
bei gleicher Produktionsdichte Minerallwollematten mit einer Nenndichte, die bis
zu 30 % geringer ist als nach dem Stand der Technik, herstellen kann. Die Erfindung
wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Mineralwollegebinde.
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Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren, wobei die
Kompression nach der Faltung erfolgt.
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Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren mit Kompression
vor der Faltung.
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Fig. 4 und 5 zeigen Vorrichtungen zur Herstellung der Schweißnähte.
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Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäß bevorzugte Mineralwollegebinde in
perspektivischer Darstellung. Innerhalb des Gebindes befindet sich die gefaltete
und in Richtung senkrecht zu den einzelnen Lagen komprimierte Mineralwollematte
1. Sie ist von einer endlosen Folie 2 umgeben und zusammengehalten, wobei beispielsweise
in der Mittelebene die Schweißnaht 3 vorgesehen ist. Oberhalb und unterhalb der
Mineralwollelagen befindet sich je eine eingelegte doppellagige Wellpappe 4.
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Fig. 2 zeigt ein Herstellungsverfahren für das erfindungsgemäße Gebinde.
Die Mineralwollematte 10 wird über ein Transportband 11 von der Produktionseinheit
angeliefert.
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Sie wird dann zwischen zwei vertikale Transportbänder 12 und 13 eingeführt,
wobei die Transportbänder entsprechend dem Pfeil 14 schwenkbar sind. Von dem Pendelband
12, 13 wird die Mineralwollematte in den Behälter 15 unter Faltung abgelegt. Der
Behälter 15 besteht aus einem Behälterboden 18, der ein Transportband in Ruhe darstellt
und entsprechend dem Pfeil 19 in vertikaler Richtung verschiebbar ist, sowie aus
den seitlichen Begrenzungswänden 16 und 17. Bei Anlieferung der Matte kann der Behälterboden
18 zunächst nach oben gefahren sein und im Zuge der Einführung der Mineralmatte
in dem Behälter 15 nach unten fahren. Während des Einführens der Mineralwollematte
in den Behälter 15 befindet sich das Transportband 20 in Position A, so daß der
Behälter 15 oben offen ist. Wenn die Mineralwollematte vollständig in den Behälter
15 eingeführt ist, wird das Transportband 20 entsprechend dem Pfeil 21 in die Position
B verschoben, so daß der Behälter 15 oben durch das Transportband 20 abgedeckt ist.
Zur Kompression der gefalteten Mineralwollematte wird nun der Behälterboden 18 nach
oben gefahren. Durch Bewegung der Transportbänder 18, 20 wird die komprimierte Matte
aus dem Behälter 15 ausgeschleust und senkrecht gegen die Polyethylen-Folie 31 gefördert,
so daß sich die Folie 31 um die komprimierte Matte legt. Unter Abwicklung der Polyethylen-Folie
von den Vorratsrollen 22 und 23 wird die komprimierte Matte weiter zwischen die
Transportbänder 26 und 27 gefördert, wobei die Matte in die Folie eingeschlossen
wird. Danach wird die Folie durch die Schweißbalken 24 und 25 verschweißt. Anschließend
werden die seitlich überstehenden Folienenden mittels der
Seitenschweißvorrichtungen
28 und 29 verschweißt. Durch erneutes Ingangsetzen der TransportbAnder 26 und 27
wird das nun fertige Gebinde 30 nach Abkühlung der Schweißnähte ausgeschleust.
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Fig. 3 zeigt ein alternatives Herstellungsverfahren. Die Mineralwollematte
10 wird wieder huber das Transportband 11 angeliefert. Es wird nun zunächst zwischen
zwei konvergierende Transportbänder 32 und 33 unter Mitnahme der von den Vorratsrollen
34 und 35 abrollenden Polyethylen-Folie gefördert und komprimiert. Anschließend
wird durch die Schweißbalken 36 und 37 die Folie verschweißt.
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Die Seitenschweißung erfolgt beispielsweise durch Heißluftschweißgeräte
38, an denen die komprimierte Matte beim Ausfahren aus den Transportbändern 32,
33 vorbeiläuft. Die Matte wird durch den innerhalb der Folie herrschenden Unterdruck
komprimiert gehalten, während sie zwischen die Pendelbänder 12 und 13 gefördert
wird.
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Die Faltung der komprimierten Matte erfolgt nun analog der Beschreibung
von Fig. 2, wobei in diesem Fall die Kompression unterbleiben kann. Die Vollendung
des Gebindes erfolgt zwischen den Transportbändern 26 und 27 durch Einschweißen
in eine äußere Folie wie bei der Vorrichtung nach Fig. 2.
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Fig. 4 zeigt die Schweiß- und Schneidvorrichtung in vergrößerter Darstellung.
Die gefaltete Matte 10 befindet sich jetzt zwischen den hier nicht gezeichneten
Transportbändern 26 und 27. Die Vorrichtung besteht aus einem oberen und einem unteren
Teil 24 und 25, wobei jedes der Teile eine Schweißschiene 56 aufweist.
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Jede der Schienen weist drei direkt beheizte Sickendrähte (Schweißdrähte)
auf, die die Folie verschweißen und in der Mitte trennen. Um diese Sickendrähte
liegt ein Teflonband 57. Durch den Antihafteffekt des Teflons bleiben die zu verschweißenden
Folien nicht am Sickendraht kleben.
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Fig. 5 zeigt die beidseitig der Transportbänder 26 und 27 angeordneten
Längsschweißvorrichtungen.Die Matte 10 ist quer zur Transportrichtung der Transportbänder
26 und 27 gezeigt. Nach dem Komprimieren der Matte wird die über die Breite der
Matte 10 überstehende Folie 4 von den Leitblechen 77 und 78 sowie im oberen und
unteren Teil der Schweißvorrichtung 28 und 29 erfaßt. Die Schweißschienen 76 weisen
zwei direkt beheizte Sickendrähte 73 und 75 zum Verschweißen und Trennen der Folie
auf, wobei der äußere Sickendraht die Folie trennt. Um diese Sickendrähte liegt
ein Teflonband 74. Ferner ist eine Zange 80 vorgesehen, die den äußeren Teil der
Folie 4 erfaßt. Nach Beendigung des Schweiß- und Trennvorganges öffnen sich die
Teile 81 und 82. Die Zange 80 wird dann entsprechend Pfeil 84 geschwenkt, wobei
sich die Zangenbacken 81 und 82 entsprechend Pfeilen 83 öffnen und die abgeschnittenen
Folienenden entsprechend Pfeil 85 ausgeworfen werden.
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Die Schweißvorrichtungen 36 und 37 in Fig. 3 sind entsprechend Fig.
4 gestaltet.
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