DE3626366C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein wärmetechnisches Gerät mit organisches
Bindemittel enthaltendem Mineralfaserfilz für die
Dämmung von heißen Flächen an solchen Geräten, wie Backröhren
oder dergleichen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Mineralfaserfilze werden bekanntlich dadurch
hergestellt, daß Mineralschmelze in Zerfaserungsaggregaten
zerfasert und auf einem Produktionsband abgelegt wird,
wobei die auf das Produktionsband herabfallenden Fasern
mit Bindemittel, in der Regel Phenolharz, besprüht werden.
Auf dem Produktionsband bildet sich eine Faserschicht, die
durch Walzen komprimiert wird, wobei in einem Tunnelofen
das Bindemittel ausgehärtet wird. Je nach Kompressionsgrad
und Bindemittelgehalt ergeben sich lockere, rollbare Filze
mit geringer Rohdichte von beispielsweise 15 bis 30 kg/m3
oder dichtere, härtere Platten mit höheren Rohdichten bis
200 kg/m3 und mehr.
So hergestellte Mineralfaserfilze oder -platten werden zur
Lösung der verschiedensten dämmtechnischen Probleme ein
gesetzt und an den jeweiligen Einsatzzweck durch entspre
chende Wahl der Rohdichte, des Bindemittelgehalts, der
Ausrüstung usw. bestmöglich angepaßt. Bei dem Einsatz derartiger
Mineralfaserfilze für die Dämmung wärmetechnischer Geräte
sind ihre genauen Eigenschaften im einzelnen mit dem Gerätehersteller
abgestimmt und erfolgt dessen Belieferung mit
speziell für diesen gefertigten Mineralfaserfilzen, die dann
beim Gerätehersteller in die Geräte eingebaut werden.
Wenn nun solche herkömmlich hergestellten Mineralfaserfilze
für die Dämmung von heißen Flächen in ein wärme
technisches Gerät eingebaut werden, so erfolgt im Betrieb des Ge
räts erheblicher Wärmeeinfall an der der heißen Fläche
zugewandten Seite des Mineralfaserfilzes. Zumal da der
Mineralfaserfilz entsprechend seiner Bestimmung gut dämmt
und somit einen starken Temperaturabfall über seine Dicke
erzeugt, können die der heißen Fläche benachbarten
Oberflächenbereiche des Mineralfaserfilzes Temperaturen von mehreren 100°C
erreichen. Die genaue Temperaturbelastung im Ein
zelfall ist durch die Eigenschaften des Geräts bestimmt,
für welches der Gerätehersteller das Mineralfaserprodukt
bezieht. Üblicherweise verwendete Bindemittel wie Phenol
harz sind aber nur gegen Temperaturen von 100 bis 200°C
beständig, zersetzen sich also bei höheren Temperaturen.
Dabei werden an sich unschädliche Gase frei, die aber ei
nen zuweilen als unangenehm empfundenen Geruch erzeugen,
so daß bei Inbetriebnahme neuer wärmetechnischer Geräte
mit derartigen Dämmungen in der Anfangsphase derartige
Gerüche unvermeidlich sind, bis das Bindemittel in den
temperaturbelasteten Bereichen zersetzt ist und bei er
neuter Temperaturbelastung keine Gase mehr freisetzt.
Um eine solche Geruchsbelästigung zu vermeiden, hat man
bereits mit bindemittelfreien Mineralfaserfilzen gearbei
tet, denen also im Fallschacht unterhalb des Zerfaserungs
aggregates kein Bindemittel beigegeben wird. Statt dessen
erfolgt die mechanische Verfestigung des Filzes durch Na
deln, Steppen oder dergleichen.
Bei einem mit einem solchen bindemittelfreien Mineralfaserfilz
ausgerüsteten Gerät läßt sich zwar die Geruchsbelästigung
vermeiden, jedoch lassen sich solche Nadelfilze, Steppmatten
oder dergleichen unter industriellen Fertigungsbe
dingungen nur mit geringen Produktionsgeschwindigkeiten
von beispielsweise 10 m/min herstellen, da die mechanische
Einwirkung auf den Filz entsprechenden Zeitbedarf besitzt.
Die üblichen Produktionsgeschwindigkeiten bei bindemit
telhaltigen Mineralfaserfilzen liegen in der Größenordnung
von 40 m/min und mehr, so daß eine wesentlich rationellere
industrielle Fertigung möglich ist, so daß bindemittelfreie
Mineralfaserfilze dem Gerätehersteller nur zu erheblich höherem
Preis zur Verfügung gestellt werden können.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein mit einem Mineralfaserfilz gedämmtes wärmetechnische
Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen,
welches bei Inbetriebnahme des zuvor unbenutzten wärmetechni
schen Gerätes auftretende Geruchsbelästigungen auf kostengünstige
Weise vermeiden bzw. drastisch vermindern kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs durch die kennzeichnen
den Merkmale des Patentanspruchs 1.
Durch die Reduktion der Menge des in unzersetzter Form
vorliegenden Bindemittels dort, wo der Mineralfaserfilz
bestimmungsgemäß an der heißen Fläche des wärmetechnischen
Gerätes anliegt, ergibt sich eine entsprechend verminderte
Möglichkeit einer weiteren Zersetzung des Bindemittels.
Dabei erfolgt auf jeden Fall eine Reduktion auf null an
der heißen Seite des Filzes, um dort eine völlig binde
mittelfreie Schicht bzw. äußerst bindemittelarme Zone
ausreichender Tiefe zu schaffen, wobei unter "Bindemittel"
in diesem Zusammenhang immer unzersetztes, also noch zer
setzbares Bindemittel zu verstehen ist, welches bei Wär
meeinwirkung Gase freisetzt.
Durch die praktisch völlige Abwesenheit zersetzungsfähigen
Bindemittels in dem über die Temperaturbeständigkeit des
Bindemittels hinaus wärmebelasteten Bereich an der heißen
Fläche sind Geruchsbelästigungen bei Inbetriebnahme des
erfindungsgemäßen wärmetechnischen Gerätes vermieden. Da aber hierzu
keinerlei mechanische Einwirkung auf den Filz bei der Pro
duktion wie etwa Nadeln, Steppen oder dergleichen erfor
derlich ist, kann dieser besonders vorteilhaft mit unvermindert hoher Produktions
geschwindigkeit gefertigt werden, so daß eine rationelle
industrielle Massenfertigung eines solchen Filzes bei günstigem Preis möglich
ist, was
eine kostengünstige Belieferung des Geräteherstellers mit derartigen
Mineralfaserfilzen und somit eine kostengünstige Kalkulation
ermöglicht.
Dadurch, daß das in unzersetzter Form vorliegende Bindemittel
an der für das Anliegen an die heiße Fläche des wärmetechnischen
Gerätes vorgesehenen, vorzugsweise unkaschierten
Oberfläche des Mineralfaserfilzes mindestens bis in einer
solchen Tiefe auf null reduziert ist, in der beim Gebrauch
des wärmetechnischen Gerätes eine Temperatur von ca. 150°C
oder weniger vorliegt, wird bei üblichen organischen Bindemitteln
wie Phenolharz trotz gegebenenfalls hoher Wärmeeinwirkung
jegliche Zersetzung im Gerät mit Gewißheit ausgeschlossen,
so daß absolute Geruchsfreiheit erzielt wird.
Der Mineralfaserfilz für das wärmetechnische Gerät kann bevorzugt
in der üblichen Weise mit Bindemittelzusatz hergestellt
werden und es kann sodann im Zuge der Produktion die
Oberfläche der Mineralfaserbahn einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt
werden, welche an der Oberfläche der Mineralfaserbahn
bevorzugt eine Oberflächentemperatur von wenigstens
500°C erzeugt. Durch eine solche Wärmeeinwirkung wird das
Bindemittel bis in eine gewünschte Tiefe zersetzt oder ausgebrannt.
Besonders zweckmäßig erfolgt ein solches Ausbrennen
und Zersetzen des Bindemittels in einem Oberflächenbereich
zusätzlich zu einer für diesen Oberflächenbereich verminderten
Bindemittelzugabe, was im Hinblick auf den geringeren
Bindemitteleinsatz entsprechend kostengünstiger ist.
Im Hinblick auf das nachfolgende Ausbrennen braucht aber
kein besonderer Aufwand getrieben zu werden, um bereits bei
der Ablage der Fasern eine fast bindemittelfreie Zone zu erzielen,
sondern es kann eine Reduktion der Bindemittelzugabe
auf die oberflächenseitigen Fasern in dem Umfang erfolgen,
in dem keinerlei Störungen des Produktionsbetriebes zu erwarten
sind.
Die für das vollständige Ausbrennen des oberflächenseitigen
Bindemittels erforderliche Wärmeeinwirkung erfolgt zweckmäßig
unterhalb einer Temperatur, welche der Sinterungstemperatur
der Mineralfasern entspricht. Auf diese Weise kann
die Wärmeeinwirkung ohne Beeinflussung der Mineralfasern in
der Weise und über einen solchen Zeitraum erfolgen, daß zuverlässig
sämtliches gewünschte Bindemittel ausgebrannt
wird, ohne daß eine Änderung der Konsistenz der Mineralfasern
befürchtet werden muß.
Besonders zweckmäßig erfolgt in einem
zweiten Schritt eine lediglich kurzzeitige Wärmeeinwir
kung, die eine über der Erweichungstemperatur der Fasern
liegende Temperatur erzeugt. Hierdurch werden die ober
flächenseitigen Fasern an ihren Berührungsstellen mitein
ander verschweißt und die Oberfläche wird geglättet und
stabilisiert. Auch nach Entfernung des Bindemittels in
diesem Bereich ergibt sich damit eine in jedem Fall aus
reichende Oberflächenverfestigung des Mineralfaserfilzes,
so daß dieser beim Einbau in das wärmetechnische
Gerät gegenüber einer voll durchgehärteten Platte oder dergleichen
keine Nachteile wie größere Beschädigungsanfälligkeit usw. zeigt.
Aus der DE 35 04 873 A1 ist es bereits bekannt, Bindemit
tel aus einer bindemittelhaltigen Mineralfaserbahn selek
tiv durch Wärmeeinwirkung zu entfernen. Hierbei handelt es
sich jedoch um die Herstellung von Isolierplatten für Kellergeschoßwände,
die durch Imprägnierung hydrophob
ausgerüstet sind. Zur Schaffung von Drainagekanälen im Mi
neralfasermaterial für einen Wasserablauf wird das Impräg
niermittel durch Wärmeeinwirkung örtlich beseitigt und
dabei auch das Bindemittel zersetzt. Es handelt sich hier
somit zwar um eine ähnliche Behandlung eines Mine
ralfaserfilzes, jedoch ist der bestimmungsgemäße Einsatz
dieses Mineralfaserfilzes nicht mit dem erfindungsgemäßen
Einsatz in wärmetechnischen Geräten vergleichbar und es wer
den gänzlich andere Wirkungen erzielt und angestrebt, die
nur für den andersartigen Einsatzfall, nicht aber im Rah
men der Erfindung Bedeutung besitzen.
Ähnlich ist es aus der DE 31 47 316 A1 bekannt, auf einem
bindemittelhaltigen Mineralfaserfilz eine bindemittelfreie
Oberflächenschicht zu erzeugen, die dann jedoch mit einer
Kaschierung versehen wird und einer Brandschachtprüfung
nach DIN 4102, Teil 1, unterzogen werden muß. Hierbei geht
es um das Problem, daß beim Aufbringen der Kaschierung mit
einem organischen Bindemittel der Bindemittelgehalt der
der Kaschierung benachbarten Mineralfaserschicht zu einer
lokal zu starken Belastung mit organischen Materialien
führt, um im Brandschachtversuch eine Einstufung in Klasse
A1 (nicht brennbar) zu ermöglichen. Statt einer Verminde
rung der lokalen organischen Belastung durch Verwendung
eines anorganischen Klebers für die Kaschierung wird vor
geschlagen, das Bindemittel aus dem benachbarten Oberflä
chenbereich der Mineralfaserbahn zu entfernen. Derartige
Überlegungen im Zusammenhang mit dem Brandverhalten von im
Hochbau zu verwendenden Baustoffen sind jedoch dem
Einsatzfeld von Mineralfaserfilzen zur Wärmedämmung in
wärmetechnischen Geräten gänzlich fremd, da es sich hier
nicht um Baumaterialien handelt, deren Verhalten im
Brandfall von sicherheitstechnischer Bedeutung ist. Somit
kann zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Mineralfaserfilzes
zwar auf insoweit bekannte Techniken
zur lokalen Beseitigung des Bindemittelgehalts zurückge
griffen werden, jedoch in einem gänzlich anders gearteten
Einsatzfall und zu ganz anderen Zwecken.
Aus der US 43 81 330 schließlich ist es bekannt, die
Oberfläche eines Mineralfaserfilzes einer Wärmebehandlung
bis über die Erweichungstemperatur der Mineralfasern hin
aus auszusetzen, um ohne Verwendung einer Kaschierung dort
eine mechanisch stabilisierte Oberfläche zu erzielen. Ein
solches Vorgehen kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung
ebenfalls genutzt werden, jedoch wird nach der Lehre der
US-PS 43 81 330 der Mineralfaserfilz bindemittelfrei her
gestellt, sodann genadelt, was eine entsprechende Vermin
derung der Produktionsgeschwindigkeit mit sich bringt, und
anschließend der Wärmeeinwirkung ausgesetzt, wonach erst
eine Imprägnierung des fertigen Filzes mit Bindemittel
erfolgt. Wenn bei dem bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Mineralfaserfilz
eine Erwärmung der Mineralfasern über ihren Erweichungspunkt
hinaus erfolgt, so liegt der
Mineralfaserfilz bindemittelhaltig und ohne mechanische
Bearbeitung wie Nadelung, jedoch bereits mit oberflächen
seitig ausgebranntem Bindemittel vor, und wird in einem
letzten Schritt einer solchen zusätzlichen Wärmeeinwirkung
zur Verfestigung der Oberfläche unterzogen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachfolgend
anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Backröhre
mit teilweise ausgeschnitten dargestellter Umfangswand und
Fig. 2 den ausgeschnittenen Wandbereich aus Fig. 1 im
Schnitt und in vergrößerter Darstellung.
In der Zeichnung ist mit 1 ein wärmetechnisches Gerät wie
eine Backröhre oder dergleichen bezeichnet, von dem ledig
lich eine Wand 2 dargestellt ist, welche eine äußere heiße
Fläche 3 besitzt. Diese ist beispielsweise gegenüber einer
mit 4 bezeichneten Gehäuseaußenwand des wärmetechnischen
Gerätes 1 auf engem Raum derart zu dämmen, daß die Außen
seite der Gehäuseaußenwand 4 keine für die Benutzung des
wärmetechnischen Gerätes 1 zu hohe Temperatur besitzt.
Zu diesem Zweck ist zwischen die Wand 2 und die Gehäu
seaußenwand 4 ein Mineralfaserfilz 5 eingesetzt, über
dessen veranschaulichten Querschnitt ein entsprechend
steiler Temperaturabfall zu seiner an der Gehäuseaußen
wand 4 anliegenden Oberfläche 8 hin erfolgt, wie dies be
kannt und üblich ist.
Der Mineralfaserfilz 5 ist in der üblichen Weise mit Phe
nolharz als organischem Bindemittel hergestellt, welches
bei üblichen Mineralfaserfilzen im wesentlichen homogen
verteilt angeordnet ist. Wenn nun die Temperatur der heißen
Fläche 3, deren Höchstwert durch den bestimmungsgemäßen
Gebrauch des wärmetechnischen Gerätes 1 festliegt,
einen Wert von über etwa 200°C erreicht, so ist der Wär
meeinfall in den mit 6 bezeichneten, der heißen Fläche 3
benachbarten Oberflächenbereich des Mineralfaserfilzes 5
so stark, daß dort vorliegendes Bindemittel zersetzen
würde. Hierbei werden an sich unschädliche, jedoch als
geruchsbelästigend empfundene Gase freigesetzt.
Um dies zu vermeiden, ist der Mineralfaserfilz 5 im Zuge
seiner Produktion beim Mineralfaserhersteller im Bei
spielsfalle einer Wärmeeinwirkung an seiner mit 7 be
zeichneten Oberfläche des Oberflächenbereiches 6 ausge
setzt worden, welche dort zu einer entsprechenden Zerset
zung des dort vorliegenden Bindemittels führt. Alternativ
oder unterstützend kann auch im Rahmen des Ablegens der
Fasern eine Oberflächenschicht verminderten Bindemittel
gehaltes erzeugt werden. Dies hat in jedem Fall zur Folge,
daß der Oberflächenbereich 6 bis zu der strichpunktiert
veranschaulichten Linie 9 praktisch frei von organischem
Bindemittel ist, wenn der Mineralfaserfilz 5 in das wär
metechnische Gerät 1 eingebaut wird. Unter Berücksichti
gung der bekannten maximalen Wärmeeinwirkung von der heißen
Fläche 3 her und des Temperaturabfalls im Mineralfa
serfilz 5 ist die mit t bezeichnete Tiefe des Oberflä
chenbereiches 6 bis zu der veranschaulichten strichpunk
tierten Linie 9 so gewählt, daß an der Linie 9 lediglich
noch eine Temperatur von 150°C oder weniger vorliegt, so
daß die in der Zeichnung unterhalb der Linie 9 liegenden
Bereiche des Mineralfaserfilzes 5 keiner Temperaturein
wirkung ausgesetzt sind, welche das dortige Bindemittel
unter Geruchsbelästigung zersetzen würde.
Auf diese Weise ist die Geruchsbelästigung bei der ersten
Inbetriebnahme des wärmetechnischen Gerätes auf einfache
und sichere Weise vermieden.
Selbstverständlich führt die Entfernung des Bindemittels
im Oberflächenbereich 6 zu einer entsprechenden Verminde
rung der dortigen Bindekräfte. Wo dies bei der Handhabung
oder bei der Montage etwa durch Beschädigungsanfälligkeit
des Oberflächenbereiches 6 stört, kann im Anschluß an die
Entfernung des Bindemittels eine weitere Wärmebehandlung
der Oberfläche des Oberflächenbereichs 6 mit einer Tempe
ratur vorgenommen werden, die oberhalb der Erweichungs
temperatur der Mineralfasern liegt. Hierdurch werden die
oberflächenseitigen Mineralfasern angeschmolzen, verbinden
sich miteinander und bilden eine relativ feste, abriebfe
ste und stabile Oberfläche ohne Verwendung eines organi
schen Bindemittels.
Da die Technik der oberflächenseitigen Entfernung von
Bindemittel aus Mineralfaserfilzen, wenn auch zu ganz an
deren Zwecken und für ganz andere Einsatzfälle, an sich
bekannt ist, ebenso wie die oberflächenseitige Verfesti
gung durch Erweichung der Mineralfasern etwa durch Flamm
strahlen, kann auf eine nähere Erläuterung und Darstellung
dieser Techniken verzichtet werden.
Claims (2)
1. Wärmetechnisches Gerät (1), insbesondere Backröhre
oder dergleichen, mit einer an heißen Flächen (3)
anliegenden Dämmung aus ein organisches Bindemittel
enthaltendem Mineralfaserfilz (5),
dadurch gekennzeichnet, daß
das in unzersetzter Form vorliegende Bindemittel
des Mineralfaserfilzes (5) von der in bezug auf die
heiße Fläche (3) abgewandten Oberfläche (8) bis zu
der an der heißen Oberfläche (3) anliegenden Oberfläche
(7) bis auf den Wert Null reduziert ist.
2. Wärmetechnisches Gerät (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das in unzersetzter Form vorliegende
Bindemittel an der an der heißen Fläche (3)
anliegenden, vorzugsweise unkaschierten Oberfläche
(7) des Mineralfaserfilzes (5) mindestens bis in
eine solche Tiefe (t) auf Null reduziert ist, in der
beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Geräts (1) eine
Temperatur von ca. 150°C oder weniger vorliegt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863626366 DE3626366A1 (de) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | In rollen- oder plattenform vorliegender mineralfaserfilz fuer die daemmung von heissen flaechen an waermetechnischen geraeten, sowie verfahren zu seiner herstellung und damit ausgeruestetes waermetechnisches geraet |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19863626366 DE3626366A1 (de) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | In rollen- oder plattenform vorliegender mineralfaserfilz fuer die daemmung von heissen flaechen an waermetechnischen geraeten, sowie verfahren zu seiner herstellung und damit ausgeruestetes waermetechnisches geraet |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3626366A1 DE3626366A1 (de) | 1988-04-14 |
DE3626366C2 true DE3626366C2 (de) | 1991-02-21 |
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ID=6306664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863626366 Granted DE3626366A1 (de) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | In rollen- oder plattenform vorliegender mineralfaserfilz fuer die daemmung von heissen flaechen an waermetechnischen geraeten, sowie verfahren zu seiner herstellung und damit ausgeruestetes waermetechnisches geraet |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3626366A1 (de) |
Family Cites Families (6)
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DE3147316A1 (de) * | 1981-11-28 | 1983-06-01 | Rheinhold & Mahla Gmbh, 6800 Mannheim | Kaschierte mineralfasermatte und verfahren zu ihrer herstellung |
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-
1986
- 1986-08-04 DE DE19863626366 patent/DE3626366A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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