DE3522237A1 - Verfahren und vorrichtung zum verformen eines mineralwollevlieses - Google Patents
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum Verformen eines Mineralwollevlieses
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zum Verformen eines Mineralwolle-Vlieses. Sie
ist anwendbar an allen Mineralwolle-Anlagen, die nach dem
Trockenverfahren oder nach dem Tauchverfahren arbeiten.
Zur Herstellung von flexiblen Erzeugnissen sowie halbsteifen
und steifen Platten werden im Trocken- und im Tauchverfahren Mineralwollevliese eingesetzt, deren Faserlage weitestgehend
parallel zur Erzeugnisebene ausgerichtet sind. Der Nachteil dieser Erzeugnisse besteht darin, daß bedingt
durch die Faserlage zwar ein guter Wärmedämmwert erreicht wird, aber die Druck- und Zugbelastbarkeit ist unbefriedigend.
Eine Verbesserung ist nur möglich durch hohe Bindemittelgehalte und/oder hohe Rohdichten, was aber wiederum
mit einem unökonomischen Einsatz von Mineralwollevlies und Bindemitteln verbunden ist und nur einen geringen Produktionsdurchsatz
an den Hauptanlagen gestattet. Außerdem sind die so hergestellten Erzeugnisse auf Grund ihrer hohen Rohdichte
und des damit verbundenen Gewichtes nicht für jeden Einsatzfall geeignet.
Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, das Mineralwollevlies in Streifen zu schneiden und die so entstandenen
Lamellen im Produktionsgang um 90° zu drehen und in Produktionsrichtung zu verdichten. Auf diese Weise entstehen Erzeugnisse
mit senkrecht ausgerichteten Fasern, wodurch die Druck- und Zugbelastbarkeit senkrecht zur Erzeugnisebene
bei gleicher Rohdichte wesentlich zunimmt. Der Nachteil dieses Verfahres besteht in dem hohen technischen Aufwand,
der zur Realisierung notwendig ist. Außerdem tritt durch das mehr oder weniger senkrechte Ausrichten der Fasern eine
unerwünschte Verminderung des Wärmedämmwertes ein.
Um den hohen technischen Aufwand zu vermeiden, der notwendig ist, gleich ob das Vlies längs oder quer zur Produktionsrichtung
geschnitten wird, wurde versucht, ein senkrechtes Ausrichten der Fasern im Vlies durch Schneiden der bereits
ausgehärteten Platten in Lamellen zu erreichen. Die Lamellen werden ebenfalls um 90° gedreht und anschließend
miteinander verklebt.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß derartige Erzeugnisse nur auf gesonderten Anlagen mit einem geringen
Produktionsvolumen unter Verwendung eines speziellen Klebers herstellbar sind. Weiterhin entstehen durch Verschnitt
Materialverluste, die Verringerung des Wärmedämmwertes für derartige Erzeugnisse wurde bereits genannt.
Es ist weiterhin bekannt geworden, durch eine Veränderung der Produktionsgeschwindigkeit des Vlieses eine Stauchung
zu erreichen, die zu einer teilweise wellenförmigen Faserlage führt.
Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in dem zu geringen Mineralwollefaseranteil, der senkrecht zur Erzeugnisebene
ausgerichtet wird. Die ungleichmäßige Wellformgebung, die beim Stauchen eintritt, führt zu einem sehr ungleichmäßigen
Ausrichten der Fasern, so daß innerhalb des Vlieses die Druckfestigkeit und der Wärmedämmwert sehr unterschiedlich
sind.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zu entwickeln, mit denen es möglich ist,
das Faservlies mit den weitestgehend parallel zur Erzeugnisebene ausgerichteten Fasern so zu verändern, daß die
Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermieden werden und neben einer hohen Druckfestigkeit des Erzeugnisses
ein hoher Wärmedämmwert erreicht wird. Das Verfahren und die Vorrichtung sollen unkompliziert sein und
Keine Beeinträchtigung des Produktionsvolumens hervorrufen. Dabei soll die Möglichkeit bestehen, Fertigprodukte
mit verschiedenen Rohdichten und in verschiedenen Dicken bei geringstem technischen Aufwand herzustellen. Weiterhin
muß die Möglichkeit gegeben sein, die Vorrichtung auszuschalten, um normale Erzeugnisse ohne Wellformgebung herstellen
zu können. Darüber hinaus soll die Vorrichtung in der Lage sein, gegebenenfalls Lamellenerzeugnisse durch
Schneiden des in Wellenform gelegten Faservlieses sowohl am Wellenberg als auch am Wellental herstellen zu können.
Außerdem ist es das Ziel der Erfindung, die Druckfestigkeit und die Wärmedämmung des Fertigproduktes durch ein
Kaschieren der Oberseite mit einem Glasvlies zu erhöhen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Faserlage weitestgehend
parallel zur Erzeugnisebene beizubehalten und das Vlies in seinem Aufbau so zu verändern und zu fixieren,
daß genügend senkrecht aufgerichtete Fasern die entsprechende Druckfestigkeit erzeugen und die restlichen in der
ursprünglichen Lage verbleibenden Fasern einen hohen Wärmedämmwert hervorrufen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß das in der üblichen Form hergestellte Vlies zwischen zwei übereinander
angeordneten, im Abstand veränderlichen Walzen vorverdichtet, gegebenenfalls mit Bindemittel versetzt und durch
eine periodische Auf- und Abwärtsbewegung der Vorverdichtungseinrichtung in nahezu gleichförmige Wellen gelegt
wird, nach der Wellformgebung und vor der Polymerisationskammer ein mit Bindemittel auf der Unterseite benetztes
Glasvlies der Oberseite des Mineralwollevlieses zugeführt wird und der Abzug des in Wellenform gelegten Vlieses mit
einer geringeren Geschwindigkeit als die Zuführung erfolgt, während die Fixierung der nahezu gleichmäßigen Wellformung
durch eine Polymerisationskammer oder eine entsprechende Konfektionierungseinrichtung durchgeführt wird.
Durch ein stufenloses Verstellen des Abstandes der Vorverdichtungswalzen
zueinander im Zusammenhang mit der Dichte und der Höhe des zugeführten Vlieses läßt sich die Dichte
des Endproduktes in größeren Grenzen einstellen. Durch die Veränderung des Hubes der Vorverdichtungswalzen, die über
einen Exzenter erfolgt, ist die Höhe des Endproduktes variabel einstellbar. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren
und die entsprechende Vorrichtung erzielte nahezu gleichförmige Wellformung gewährleistet, daß in der aufsteigenden
und in der abfallenden Welle die Fasern weitestgehend senkrecht stehen, während sowohl im Wellenberg als
auch im Wellental die Fasern ihre ursprüngliche Lage im wesentlichen parallel zur Faservliesebene beibehalten. Die
übergänge zwischen senkrechten und waagerechten Fasern sind infolge der geringeren Abzugsgeschwindigkeit des wellgeformten
Vlieses und dem damit verbundenen Zusammenpressen der Wellen sehr kurz, so daß die senkrecht stehenden
Fasern oben und unten überwiegend von waagerechten Fasern abgedeckt werden.
Ein zusätzliches Aufbringen von Bindemittel vor der Wellformgebung
erhöht die Druck- und Zugfestigkeit des Fertigerzeugnisses und begünstigt das Fixieren der Wellen. Dabei
kann das Bindemittel aufgesprüht werden oder das Vlies durchläuft ein Bindemittelbad.
Mit der erreichten Faserlagenstruktur, die sich gleichmäßig
über das gesamte Vlies erstreckt, wird das angestrebte Ziel einer hohen Druck- und Zugfestigkeit bei ebenfalls hohem
Wärmedämmwert und geringstem Materialeinsatz überhaupt erst verwirklicht.
Eine weitere Erhöhung sowohl der Druck- als auch der Zugfestigkeit
sowie der Wärmedämmung wird erzielt, wenn das Vlies nach der Wellformgebung noch vor der Polymerisationskammer
mit einem Glasvlies auf der Oberseite kaschiert wird. Dazu wird das Glasvlies auf der Unterseite mit Bindemittel
benetzt und der Oberseite des wellgeformten Mineralwollevlieses zugeführt. Die feste Verbindung erfolgt in der
Polymerisationskammer.
Entsprechend Fig. 1 wird das Mineralwollevlies 1 in der
üblichen Weise hergestellt und auf einem Förderband zwei Verdichtungswalzen 2 zugeführt. Diese beiden Verdichtungswalzen 2, die übereinander angeordnet sind, lassen sich in
ihrem Abstand zueinander verstellen, so daß dadurch eine Einstellung der Rohdichte möglich ist. Über einen Exzenter
3 führen außerdem die beiden Verdichtungswalzen 2 eine gemeinsame periodische senkrechte Auf- und Abwärtsbewegung
aus und legen dadurch das vorverdichtete Mineralwollevlies in nahezu gleichförmige Wellen. Dabei dienen in ihrem Abstand
zueinander verstellbare Leitbleche 5 vor der Polymerisationskammer 4 als Staustrecke. Der Abzug des wellgeformten
Mineralwollevlieses geschieht in der üblichen Weise über Kettenbänder in der Polymerisationskammer 4, deren
Abstand durch verstellbare Abzugswalzen 9 der gewünschten Höhe des wellgeformten Endproduktes angepaßt werden kann.
Die Geschwindigkeit V2 der Abzugseinrichtung ist stets
kleiner als die Geschwindigkeit V. der Zuführeinrichtung des Mineralwollevlieses 1. Das Verhältnis von V, : V2 verändert
sich zu höheren Werten in Abhängigkeit von der Erhöhung der Rohdichte und/oder der Erhöhung der Dicke des
Erzeugnisses.
Ein zusätzliches Aufbringen von Bindemittel vor der Wellformgebung
erhöht die Belastbarkeit des Erzeugnisses. Dabei kann das Bindemittel aufgesprüht werden, oder das Mineralwollevlies
1 wird durch ein Bindemittelbad geleitet. Eine weitere Erhöhung der Druckfestigkeit sowie der Wärmedämmung
wird dadurch erreicht, daß das Mineralwollevlies zwischen den Leitblechen 5 und der Polymerisationskammer
mit einem Glasvlies auf der Oberseite kaschiert wird. Dazu befindet sich über der Wellformgebungsanlage eine Kaschiereinrichtung
6 mit zwei Glasvliesrollen 7. Das Glasvlies wird durch den Anpreßdruck der Abzugswalzen 9 abgezogen.
Dabei durchläuft das Glasvlies eine Benetzvorrichtung 8, welche das Glasvlies auf der Unterseite mit Bindemittel
versieht. Die feste Verbindung zwischen dem wellgeformten Mineralwollevlies und dem Glasvlies erfolgt beim Aushärten
in der Polymerisationskammer 4.
Durch eine geeignete Trennvorrichtung, die zwischen den Verdichtungswalzen 2 und der Polymerisationskammer 4 angeordnet
ist, kann das vorverdichtete und in Wellenform gelegte Mineralwollevlies am Wellenberg und/oder am Wellental
getrennt werden, so daß die Herstellung von Lamellenerzeugnissen auf einfache Weise möglich ist.
Die gesamte Vorrichtung ist so aufgebaut, daß mit ihr neben
Erzeugnissen mit Wellformstruktur auch herkömmliche Produkte mit vorzugsweise parallel zur Erzeugnisebene ausgerichteter
Faserlage hergestellt werden können.
Die Anwendung des Wellformverfahrens bedingt, daß der einheitliche
Hauptantrieb herkömmlicher Mineralwolle-Anlagen getrennt werden muß. Da die Zuführ- und die Abzugsgeschwindigkeit
vor und nach der Wellformgebung aus den geschilderten Gründen unterschiedlich sein müssen, sind zwei getrennte
Antriebe vorzusehen, von denen zumindest der Antrieb für die Abzugsvorrichtung des wellgeformten Vlieses in seiner
Geschwindigkeit verstellbar sein muß.
-χ- q
1 Mineralwollevlies
2 Verdichtungswalzen
3 Exzenter
4 Polymerisationskammer
5 Leitbleche
6 Kaschiereinrichtung
7 Glasvliesrollen
8 Benetzvorrichtung
9 Abzugswalzen
- Leerseite
Claims (9)
1. Verfahren zum Verformen eines Mineralwollevlieses, bei dem die Fasern aus der Absetzkammer weitestgehend parallel
zur Erzeugnisebene der Verformungsvorrichtung zugeführt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der üblichen Form hergestelltes Mineralwollevlies (1) zwischen zwei
übereinander angeordneten, im Abstand zueinander verstellbaren Verdichtungswalzen (2) vorverdichtet, gegebenenfalls
mit Bindemittel versetzt und durch eine periodische Auf- und Abwärtsbewegung der Verdichtungswalzen (2) in nahezu
gleichförmige Wellen gelegt, nach der Wellformung und vor der Polymerisationskammer (4) ein auf der Unterseite mit
Bindemittel benetztes Glasvlies der Oberseite des Mineralwollevlieses
(1) zugeführt und der Abzug des in Wellenform gelegten Vlieses mit einer geringeren Geschwindigkeit als
die Zuführung durchgeführt wird, wobei die Fixierung der nahezu gleichförmigen, engen Wellformung durch die Polymerisationskammer
(4) oder eine entsprechende Konfektionierungseinrichtung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zugeführte Mineralwollevlies (1) vor der Wellformgebung
mit Bindemittel besprüht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zugeführte Mineralwollevlies (1) vor der Wellformgebung
ein Bindemittelbad durchläuft.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralwollevlies (1) nach der Wellformgebung am Wellenberg
und/oder am Wellental in Lamellen getrennt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohdichte des hergestellten Erzeugnisses durch Verstellen
des Abstandes zwischen den Verdichtungswalzen (2) und/ oder durch Veränderung der Abzugsgeschwindigkeit der nachfolgenden
Einrichtungen variiert werden kann.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verstellen oder Herausnahme der oberen
Verdichtungswalze (2) und Verstellen der unteren Verdichtungswalze (2) gegen Null die Produktion herkömmlicher ungewellter
Mineralwolle-Erzeugnisse ohne Herausnahme der Wellformgebungsanlage erfolgt.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach der
Absetzkammer zwei Verdichtungswalzen (2) angeordnet sind, die sich in ihrem Abstand zueinander verstellen lassen,
wobei ein unter den Verdichtungswalzen angeordneter Exzenter (3) eine Hubbewegung der Verdichtungswalzen (2) ermöglicht
und daß Leitbleche (5), die als Staustrecke für das Mineralwollevlies dienen, vor den im Abstand verstellbaren
Abzugswalzen (9) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß über der Wellformgebungsanlage eine Kaschiereinrichtung (6) mit zwei Glasvliesrollen (7) und einer Benetzvorrichtung
(8) für das Bindemittel angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Verdichtungswalzen (2) und der Polymerisationskammer (4) eine Schneidvorrichtung angeordnet
ist, die das vorverdichtete und wellgeformte Mineralwollevlies am Wellenberg und/oder am Wellental zur Herstellung
von Lamellenerzeugnissen trennen kann.
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