DE3701592C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur
kontinuierlichen Herstellung einer Mineralfaser-
Dämmstoffbahn zur Wärme- und Schalldämmung von Gebäuden
oder Industrieprodukten, wobei die losen Mineralfasern mit
einem Binde- und Imprägniermittel versehen und in einer
Sammelkammer zu einem Primärvlies gesammelt werden, das
Primärvlies anschließend kontinuierlich weitergefördert,
verdichtet und zum Aushärten des Binde- und
Imprägniermittels einem Härteofen zugeführt wird. Außerdem
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 24.
Faserdämmstoffbahnen aus Mineralwolle werden in der Praxis
meist nach dem vorerläuterten Verfahrensprinzip
hergestellt. Diese Faserdämmstoffbahnen sind über ihren
Querschnitt gesehen weitgehend homogen, d. h. sie weisen
überall gleiche Raumdichte und Festigkeitseigenschaften
auf, die allerdings vom Grad der Verdichtung, Faserverlauf,
Bindemittelanteil u. dgl. abhängig und unterschiedlich sein
können. Diese Homogenität ist besonders bei Dämmstoffen aus
künstlichen, glasig erstarrten Mineralfasern vorhanden und
die Oberflächen der Faserdämmstoffbahnen weisen keine
grundlegend von dem inneren Aufbau abweichenden
Eigenschaften auf. Um die Oberflächenfestigkeit und/oder
die Flexibilität der Oberflächenschichten zu verbessern,
ist es bekannt, die vorerläuterten homogenen
Faserdämmstoffbahnen mit anderen Stoffen zu kaschieren,
z. B. mit Faserdämmstoffen höherer Dichte, Glasvliesen,
Glas- und Textilgeweben, Metallgeweben, Folien od. dgl.,
oder die Faserdämmstoffbahnen durch mechanische Einwirkung
zu verändern. Zur Durchführung dieser bekannten Maßnahmen
ist Grundvoraussetzung, daß die homogene Faserdämmstoffbahn
zuerst durch einen Härteofen geführt wird, wo das Aushärten
des enthaltenen Binde- und Imprägniermittels erfolgt. Erst
danach werden die Oberflächenschichten aufgebracht.
Abgesehen von den separaten Herstellungsvorgängen für die
Oberflächenschichten erfordert dieses nachträgliche
Aufbringen einen verhältnismäßig großen Fertigungsaufwand,
besonders dann, wenn die in dem Härteofen ausgehärtete
Faserdämmstoffbahn zunächst in Schichten oder Abschnitte
aufgeteilt und danach die Beschichtung vorgenommen werden
muß.
Aus anderen Fachgebieten sind Werkstoffe bekannt, deren
hervorragende Eigenschaften aus dem wechselnden Aufbau
verschiedener Schichten mit unterschiedlicher Struktur und
Zusammensetzung beruhen. Als Beispiele seien hier nur auf
die Oberflächenvergütung von Stahl oder auf die Damaszener
Technik hingewiesen, wonach z. B. ein Damaszenerstahl mit
unterschiedlicher Härte hergestellt werden kann, der sich
durch hohe Festigkeit und Elastizität auszeichnet.
Aus der DE-OS 16 35 590 ist ein Verfahren zur
kontinuierlichen Herstellung von Faserflächenmaterialien
ausschließlich für textile Zwecke bekannt, vor allem zur
Herstellung von Florwaren und anderen Textilartikeln. Es
geht hier hauptsächlich darum, innerhalb des
Textilendproduktes eine besondere Faserstruktur zu
schaffen, und zwar möglichst gleichmäßig über die gesamte
Dicke der Bahn. Dabei wird so vorgegangen, daß die Fasern
durch eine Krempel-Anlage erzeugt, auf einem Endlosband
abgelegt, mit einem Bindemittel versehen und zu einer Bahn
zusammengepreßt werden. Sodann wird die Bahn in zahlreiche
Längsstreifen aufgeschnitten und diese Längsstreifen werden
um 90° um die Längsachse verdreht und sodann wieder, ggfs.
unter Zufügung eines Klebers, zusammengefügt. Auf diese
Weise wird erreicht, daß sich alle Fasern im wesentlichen
senkrecht zu den großen Flächen der neu zusammengesetzten
Bahn erstrecken. Es können Weiterbehandlungen, z. B. durch
verschiedene Erhitzungsmittel oder in einem Ofen zum
Trocknen der Bindemittel oder von Kleberschichten,
vorgenommen werden. Die Flordichte kann auch
unterschiedlich gewählt werden. Schließlich ist bekannt,
eine solche Bahn mit senkrecht zu den großen Bahnflächen
orientierten Fasern durch Schnitte parallel zu den großen
Bahnflächen in Teilbahnen aufzuschneiden, wobei dann aber
diese Teilbahnen als einzelne Fertigproduktbahnen
weiterbehandelt werden.
Aus der DE-OS 31 40 864 sind ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung eines Fasermaterials für
Isolierungszwecke bekannt, und zwar wird hier eine
Faserisoliermatte durch ein Schneidmesser geschlitzt, so
daß eine Anzahl von faserigen Gelenken oder faserigen
Stützen erzeugt wird, die eine Anzahl von Teilen der Matte
miteinander verbindet. Nach dem Aufbringen eines
Klebemittels auf einem oder mehreren der Faserteile wird
das andere Faserteil um diese Gelenke auf das mit
Klebemittel beschichtete Teil gefalzt und laminiert, so daß
auf diese Weise ein verhältnismäßig dickes Isolierprodukt
erzeugt wird.
Die DE-OS 19 15 278 beschreibt ein Verfahren zur
Herstellung nicht gewebter textiler Flächengebilde, wonach
das Flächengebilde mit einer geringen Dicke von
beispielsweise weniger als 1 mm als verdichtetes Faservlies
hergestellt wird. Danach wird das Flächengebilde ein- oder
mehrmals parallel zur Vliesebene gespalten.
Ferner ist aus der DD-PS 1 06 872 ein Verfahren sowie eine
Vorrichtung zur Herstellung eines Faservlieses bekannt,
wonach das in einem Krempel gewonnene Faservlies in Falten
dachziegelartig geschichtet und sodann weiterbehandelt
wird.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer
Mineralfaser-Dämmstoffbahn zu schaffen, welches mit
geringem Fertigungsaufwand eine gezielte Anordnung von
Fasern und unterschiedliche Festigkeitseigenschaften
innerhalb der Querschnitte der Faserdämmstoffbahn mit
besonderen Oberflächeneigenschaften gestattet.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch
gelöst, daß das Primärvlies im Bereich zwischen der Sammelkammer
und dem Härteofen in zwei oder mehrere Teilbahnen
aufgespalten wird, daß mindestens eine Teilbahn abgehoben
und durch Druck senkrecht zu den großen Bahnflächen derart
stark komprimiert wird, daß sich die Fasern im wesentlichen
parallel zu diesen Bahnflächen ausrichten, daß die Teilbahn
so verstärkt wird, daß die Teilbahnen unterschiedliche
Festigkeitseigenschaften aufweisen, und daß die so
behandelte Teilbahn anschließend der oder den übrigen
Teilbahnen wieder zugeführt und mit diesen gemeinsam in dem
Härteofen ausgehärtet wird.
Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß innerhalb des
normalen Fertigungsablaufs eine gezielte Behandlung des
Primärvlieses vorgenommen werden kann, so daß bereits am
Ausgang aus dem Härteofen eine fertige Faserdämmstoffbahn
vorhanden ist, die nicht homogen ist, sondern gezielt
besondere Oberflächeneigenschaften und/oder besondere
Eigenschaften innerhalb der Faserdämmstoffbahn aufweist.
Durch
das starke Komprimieren der jeweiligen Teilbahn werden die
Fasern ausgerichtet, d. h., während die Fasern in dem Primär
vlies noch weitgehend ungeordnet sind, nehmen sie in der
stark komprimierten Teilbahn eine Lage im wesentlichen parallel
zu den großen Oberflächen der Teilbahn an.
Die Unteransprüche 2 bis 23 betreffen vorteilhafte Ausge
staltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese sind
nachfolgend erläutert. Es hat sich für weitere Anwendungs
bereiche als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die
jeweils abgehobene Teilbahn auf ein Drittel bis ein Fünftel
der Rohdichte des Primärvlieses komprimiert wird. Die Dicke
der aufgespaltenen Teilbahnen kann so gewählt werden, daß
die Schichtdicke der hochverdichteten Teilbahn im Endzustand
bis etwa 5 mm beträgt. Je nach Anwendungsfall kann die Dicke
aber auch wesentlich größer gewählt werden. Die hochver
dichtete bzw. stark komprimierte Teilbahn kann zwischen
Führungen, z. B. mitlaufenden Bändern, bis zu der Zuführungs
stelle zu dem übrigen Primärvlies bzw. den übrigen Teilbahnen
gehalten werden, um dann im komprimierten Zustand zusammen
mit den weniger verdichteten Teilbahnen gemeinsam durch den
Härteofen geführt zu werden, wobei auch hier durch Andrück
rollen oder mitlaufende Bänder ein Auffedern verhindert wird.
Statt dessen kann auch vorteilhafterweise zwecks Verhinderung
einer Rückfederung in die Teilbahn ein viskoses Bindemittel
kontinuierlich eingepreßt werden, so daß die Fasern innerhalb
der Faserschicht der Teilbahn gehalten werden und sich nicht
lösen können.
In aller Regel ist es von Vorteil, das Primärvlies in
horizontaler Lage kontinuierlich zu fördern und durch
einen oder mehrere horizontale Schnitte in Teilbahnen auf
zuspalten. Bei größeren Schichtdicken, d. h., wenn die unter
schiedlichen Strukturen im Masse-Verhältnis 1 : 1 stehen
sollen, die stark zu komprimierende Teilbahn also anfangs
die gleiche Schichtdicke wie das übrige Primärvlies auf
weist, ist es verfahrenstechnisch günstiger, daß das
horizontal geführte Primärvlies durch einen oder mehrere
vertikale Schnitte in Teilbahnen aufgespalten wird, und daß
die Teilbahnen nach unterschiedlicher Komprimierung hori
zontal übereinander geführt und miteinander verbunden werden,
bevor sie wiederum gemeinsam zum Härteofen gelangen.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorschlag geht dahin, daß
jede abgehobene, komprimierte Teilbahn, insbesondere mittels
Mikrowellengenerator, Heißluftstrom oder Oberflächenstrahlern,
mindestens in Teilbereichen ausgehärtet wird, bevor die
eigentliche Aushärtung in dem Härteofen erfolgt.
Weiterhin wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß
zwischen den Teilbahnen zusätzlich Bindemittel aufgebracht
wird. Auf diese Weise wird die jeweilige stark komprimierte
Teilbahn mit dem übrigen Teil des Primärvlieses sicher
verklebt. Vorteilhafterweise wird das Bindemittel dabei auf
beiden einander zugekehrten Oberflächen der Teilbahnen auf
gebracht.
Wenn die stark komprimierten Teilbahnen im Endprodukt eine
oder alternativ beide Oberflächenschichten bilden, weist
die verdichtete Oberfläche eine erhöhte mechanische Festig
keit auf, was einen sicheren Halt von Dämmstoffhaltern an
Wänden, aufgeklebten Dachdichtungsbahnen und vor allen
Dingen bei partieller Verklebung ermöglicht. Die derart
behandelten Faserdämmstoffe geben weniger Bestandteile ab,
d. h., es tritt in der Praxis praktisch kein Abrieb auf. Die
Faserdämmstoffbahn als Endprodukt ist deshalb handhabungs
freundlich und resistent gegen Windangriffe, vor allem wenn
die Faserdämmstoffbahnen zur Verkleidung von Außenwänden von
Gebäuden od. dgl. angebracht sind.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Außenfläche der jeweils
komprimierten Teilbahn mit zusätzlichen Farben- und/oder
Imprägniermitteln bis zur Schleiffähigkeit behandelt wird.
Es lassen sich auf diese Weise natursteinartige Oberflächen
herstellen.
Zweckmäßig ist ferner, daß die Außenfläche der jeweils
komprimierten Teilbahn mit bis zu etwa 1000°C thermisch
hochbeständigen Materialien, insbesondere Materialien, die
im bekannten Sol-Gel-Verfahren ausfallen, behandelt oder
beschichtet wird. Auf diese Weise können die erfindungsgemäß
hergestellten Faserdämmstoffbahnen in thermisch hochbelasteten
Anwendungsbereichen eingesetzt werden.
Im Rahmen des kontinuierlichen Herstellungsverfahrens können
ferner auf der Innenfläche der jeweils komprimierten Teil
bahn feuchtigkeitsundurchlässige Sperrmittel aufgebracht
werden. Auf diese Weise kann das Eindringen von Feuchtigkeit,
z. B. Putzfeuchte, in den weniger stark verdichteten Teil der
Faserdämmstoffbahn verhindert werden.
Ohne größeren technischen Aufwand kann bei dem kontinuier
lichen Herstellungsverfahren auch auf der Außen- und/oder
Innenfläche der jeweils komprimierten Teilbahn ein luft
durchlässiges und thermisch stabiles Verstärkungsmittel,
vorteilhafterweise in Form von dünnen Vliesen, Geweben
oder Geflechten, aufgebracht werden. Dies dient vor allem
zur Verstärkung der Reißfestigkeit der jeweiligen Oberfläche.
Statt dessen können auch auf der Außen- und/oder Innenfläche
der komprimierten Teilbahn mit anorganischen Bindemitteln,
insbesondere Wasserglas und dessen Derivate oder Kiesel
säure-Ester kolloidaler Kieselsäure, versehene Metall-
oder Keramikfasern und -teilchen aufgesprüht werden. Auch
hierdurch wird eine wesentliche Verfestigung und mechanische
Belastbarkeit der Oberfläche erreicht.
Alternativ wird vorgeschlagen, daß in die zu komprimierende
Teilbahn reflektierende Stoffe, insbesondere Metallpulver,
Metallgewebe und -geflechte oder keramische Werkstoffe, wie
Glimmer, eingebracht werden, derart, daß diese Stoffe nach
dem Komprimieren eingebettet sind. Durch diese Strukturierung,
vor allem durch die stark Wärmestrahlen reflektierenden Ober
flächen, wird besonders bei hohen Temperaturen die Wärmeleit
fähigkeit des Faserdämmstoffes wesentlich reduziert.
Bei ein- oder mehrfachem, horizontalem Aufspalten bzw. Auf
trennen des Primärvlieses können mehrere durch den Querschnitt
gehende laminare Strukturen bzw. unterschiedliche Schichten
geschaffen werden. Die reflektierenden Stoffe können dann in
einer oder mehreren Schichten eingebracht werden. Besonders
vorteilhaft ist es, daß diese reflektierenden Schichten mit
Abständen von weniger als 20 mm von den äußeren Oberflächen
der Faserdämmstoffbahn eingebracht werden.
Durch die vorerläuterten Verfahren ergeben sich mehrere grund
sätzliche Vorteile. Bei geeigneter Wahl des Verhältnisses
der Schichtdicke und der Rohdichte zwischen der jeweiligen
Oberflächenschicht bzw. der stark komprimierten Teilbahn
einerseits und dem Kern des Materils, d. h. der übrigen
weniger verdichteten Primärvliesschicht andererseits, lassen
sich flexible, dennoch mit einer harten Oberfläche ausgestat
tete Dämmstoffe kontinuierlich herstellen, so z. B. für Rohr
ummantelungen, für den Apparatebau oder ähnliche Anwendungs
gebiete. Bei Verwendung von Drahtnetzen zur Verstärkung lassen
sich Drahtnetzmatten herstellen, bei denen das Drahtgeflecht
vollständig in die Oberfläche der Matte bzw. Bahn integriert
ist. Dadurch werden die Perforationen des Dämmstoffes bei der
nachträglichen Versteppung, wie bisher üblich, vermieden. Die
außen liegende Faserschicht verhindert dabei auch den direkten
Kontakt von z. B. verzinkten Drahtgeflechten mit Ummantelungs
blechen z. B. aus Aluminium. Vorteilhaft ist ferner, daß sich
durch die vorerläuterten Verfahren biegsame, dennoch in sich
feste Faserdämmstoffe herstellen lassen, die sich z. B. her
vorragend für die Dämmung flexibler Dachschalen eignen und
die gleichzeitig eine Überbrückung von Profilierungen, wie
z. B. von Trapezblechen, bei Dachkonstruktionen gewährleisten.
Es wird ferner vorgeschlagen, daß in die zu komprimierende
Teilbahn zwecks Erhöhung der Feuerwiderstandsdauer schaum
bildende Stoffe eingebracht werden. Dies ist besonders zu
empfehlen, wenn Faserdämmstoff in Bauteilen verwendet wird,
die hohen Temperaturbeanspruchungen, z. B. bei Ausbruch eines
Feuers, ausgesetzt sein könnten.
Eine weitere erfindungsgemäße Lehre geht dahin, das Primär
vlies durch Auffaltung einer dünnen kontinuierlichen Vlies
lage zu bilden und auf die Vlieslage vor der Auffaltung
Verstärkungsmittel aufzubringen. Auf diese Weise kann bereits
im Primärvlies ein bestimmter Struktureffekt erzielt werden,
vor allem eine hohe Druckfestigkeit senkrecht zur Oberfläche
des Primärvlieses. Danach kann dann wieder die beschriebene
Aufspaltung in Teilbahnen, eine zusätzliche besondere
Behandlung mindestens einer Teilbahn und schließlich das
gemeinsame Aushärten in dem Härteofen vorgenommen werden.
Der grundsätzliche Struktureffekt durch die Auffaltung kann
noch ergänzt und verbessert werden, und zwar durch die
Anwendung unterschiedlicher Vorschubgeschwindigkeiten
zwischen Teilen des Transportsystems auf dem Wege vor und
in dem Härteofen. Als Verstärkungsmittel, die vor der Auf
faltung der Vlieslage aufgebracht werden, können mit Fasern
oder Metallpartikeln verstärkte anorganische oder organische
Bindemittel gewählt werden. Alternativ können als Verstär
kungsmittel auch Glasvliese, Glasgeflechte oder -gewebe oder
Metallgeflechte oder -gewebe gewählt werden. In jedem Falle
wird dadurch der innere Zusammenhalt des Faserdämmstoffes
sehr beträchtlich verbessert.
Als Verstärkungsmittel für die Vlieslage vor deren Auffaltung
können alternativ auch lose Fasern und ein Bindemittel
gewählt werden, die gleichzeitig auf die dünne Vlieslage
aufgesprüht werden. Es empfiehlt sich dabei, thermisch
beständige Fasern zu verwenden. Während der Anwendungs
bereich speziell von Steinfaserdämmstoffen bisher bei
Temperaturbelastungen unter 750°C liegt, kann durch die
erfindungsgemäßen Maßnahmen der Anwendungsbereich deutlich
bis auf etwa 1000°C erhöht werden.
In Kombination mit den oben beschriebenen hochverdichteten
bzw. komprimierten Zonen oder Schichten (Teilbahnen) ergeben
sich im Endergebnis Faserdämmstoffe mit ganz neuen Eigen
schaften, vor allem mit hoher Scher- und Abreißfestigkeit,
so daß diese sich z. B. für den direkten Ansatz als Fassaden
bekleidungen an Gebäuden und dergleichen eignen. Gleichzeitig
läßt sich das Zurückfedern schwach bindemittelhaltiger,
aber hochverdichteter Faserdämmstoffe verringern.
Was das Auffalten der dünnen Vlieslage zu dem beschriebenen
Primärvlies anbelangt, so werden je nach Anwendungsgebiet
die folgenden unterschiedlichen Vorschläge gemacht. Einmal
ist es möglich, die Auffaltung der dünnen Vlieslage derart
vorzunehmen, daß die Falten im wesentlichen vertikal bzw.
senkrecht zu den großen Flächen des Primärvlieses verlaufen.
In diesem Falle ergibt sich eine sehr hohe Druckfestigkeit
senkrecht zu den großen Flächen des Primärvlieses und damit
auch später im Endprodukt. Alternativ kann die Auffaltung
der dünnen Vlieslage derart vorgenommen werden, daß die
Falten stufenweise waagerecht oder schräg geneigt unter
einem Winkel kleiner als 90° zu den großen Flächen des
Primärvlieses aufeinanderliegen. Dadurch kann man die für
den jeweiligen Anwendungsfall gewünschten Festigkeitseigen
schaften anpassen.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur
Durchführung des vorerläuterten Verfahrens, wobei die
Mineralfasern unter gleichzeitigem Aufsprühen
von Binde- und Imprägniermitteln (Schmälzmitteln) in einer
Sammelkammer zu einem kontinuierlichen Primärvlies gesammelt,
das Primärvlies zwischen Rollen oder Bändern verdichtet und
anschließend kontinuierlich zu einem Härteofen zum
Aushärten der Binde- und Imprägniermittel gefördert wird.
Die Lösung der Aufgabe bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen der Sammelkammer
und dem Härteofen Trennvorrichtungen zum Aufspalten des
Primärvlieses in zwei oder mehrere Teilbahnen angeordnet
sind, daß im Anschluß an die Trennvorrichtung Führungen zum
Abheben mindestens einer Teilbahn vorgesehen sind, daß
Andrückwalzen oder -bänder zum starken Komprimieren jeder
abgehobenen Teilbahn vorhanden sind und daß derartige
Behandlungseinrichtungen nachgeschaltet sind, daß jede
abgehobene Teilbahn in komprimierter und verstärkter Form
mit unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften gegenüber
der nicht abgehobenen Teilbahn dem übrigen Primärvlies
wieder zugeführt und mit diesem gemeinsam durch den
Härteofen geleitet wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 25 bis 30.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schema dargestellt, und
zwar zeigt
Fig. 1 eine Prinzipzeichnung einer Vorrichtung, wobei eine
Teilbahn von dem Primärvlies abgetrennt, abgehoben und
separat weiterbehandelt wird und wobei der Trennschnitt
waagerecht verläuft,
Fig. 2 eine Teildraufsicht auf eine Sammelkammer und ein
Primärvlies mit einer Trennvorrichtung für einen vertikalen
Schnitt,
Fig. 3 eine Seitenansicht auf das Primärvlies gemäß
Fig. 2 mit Darstellung einer unterschiedlichen Behandlung
der Teilbahnen,
Fig. 4 eine Seitenansicht auf ein Teilstück einer fertigen
Faserdämmstoffbahn,
Fig. 5 eine Seitenansicht auf ein anderes Teilstück einer
fertigen Faserdämmstoffbahn,
Fig. 6 wiederum eine Seitenansicht auf ein Teilstück einer
anderen Faserdämmstoffbahn,
Fig. 7 eine weitere Seitenansicht auf ein Teilstück einer
anderen Faserdämmstoffbahn,
Fig. 8 eine Seitenansicht auf ein Teilstück einer weiteren
Faserdämmstoffbahn,
Fig. 9 eine Stirnansicht auf eine Rohrleitungsdämmung und
Fig. 10 eine Prinzipzeichnung einer anderen Vorrichtung
in Seitenansicht.
Fig. 1 veranschaulicht rein schematisch ein Ausführungs
beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In einer nur
schematisch angedeuteten bekannten Sammelkammer 1 werden
die zur Bildung einer Faserdämmstoffbahn erzeugten
Mineralfasern unter gleichzeitigem Aufsprühen
von Binde- und Imprägniermitteln zu einem kontinuierlichen
in Richtung des Pfeils 3 bewegten Primärvlies 2 gesammelt.
Das Primärvlies wird dann in bekannter Weise zwischen
Rollen 4 oder Bändern auf der Oberseite und Unterseite
des Primärvlieses verdichtet und anschließend kontinuierlich
zu einem Härteofen 5 zum Aushärten der Binde- und Imprägnier
mittel gefördert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt
im Bereich zwischen der Sammelkammer 1 und dem Härteofen 5
Trennvorrichtungen 6 zum Aufspalten des Primärvlieses 2 in
zwei oder mehrere Teilbahnen. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 erfolgt die Aufspaltung in zwei Teilbahnen 7
und 8. Während die untere Teilbahn 7 des Primärvlieses in
vorverdichtetem Zustand ohne weitere Behandlung bis zum
Härteofen 5 weitergefördert wird, wird die andere Teilbahn 8
abgehoben. Dazu sind im Anschluß an die Trennvorrichtung 6
nicht gezeichnete Führungen, wie Gleitflächen, Rollen oder
Bänder vorgesehen. Zur besseren Verdeutlichung ist die Teil
bahn 8 in Fig. 1 unter einem steilen Winkel zur Teilbahn 7
gezeichnet. In der Praxis kann der gegenseitige Verlauf der
beiden Teilbahnen wesentlich flacher gestaltet sein. Nach dem
Abheben wird die Teilbahn 8 durch Andrückwalzen 9 und 10
oder geeignete Andrückbänder stark komprimiert. Im Anschluß
an die Andrückwalzen oder -bänder sind derartige Behandlungs
einrichtungen nachgeschaltet, daß die Teilbahn 8 in kompri
mierter Form der übrigen Teilbahn 7 wieder zugeführt und
mit dieser gemeinsam durch den Härteofen 5 geleitet wird.
Ausführungsbeispiele der Behandlungseinrichtungen sind nach
folgend noch näher erläutert.
Die Trennvorrichtungen sind vorteilhafterweise als Band
sägen ausgebildet, welche wahlweise für horizontale oder
vertikale Schnitte angeordnet sind. Bei dem Ausführungsbei
spiel nach Fig. 1 ist eine Bandsäge für einen horizontalen
Schnitt vorhanden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2
ist eine Trennvorrichtung 11 mit Antrieb 12 für einen ver
tikalen Schnitt vorgesehen.
Im Bereich der Andrückwalzen 9, 10 oder -bänder ist vor
teilhafterweise eine Beleimungswalze 13 angeordnet, die
zum Auftragen eines Leimes, insbesondere aber zum Einpressen
eines viskosen Bindemittels dient. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel befindet sich die Beleimungswalze
zwischen zwei Paaren von Andrückwalzen 9, 10. Eine weitere
Andrückwalze 14 preßt die Teilbahn 8 auf die Beleimungswalze.
Im Anschluß an die aus Andrückwalzen oder -bändern gebildete
Komprimiervorrichtung ist vorteilhafterweise eine wei
tere Behandlungseinrichtung 15 für die komprimierte Teilbahn 8
vorgesehen. Hierzu kann wahlweise ein Mikrowellengenerator
oder ein Oberflächenstrahler oder eine Einrichtung zum
Erzeugen eines Heißluftstroms einseitig oder zweckmäßiger
weise beidseitig vorgesehen werden. Durch diese Behandlungs
einrichtung werden die in der abgehobenen Teilbahn 8 ent
haltenen und/oder zusätzlich aufgebrachten Bindemittel
mindestens teilweise ausgehärtet. Auf diese Weise wird
einmal ein Auffedern der komprimierten Teilbahn verhindert,
so daß sich zusätzliche Anpreßvorrichtungen auf dem Weg
bis zu dem Härteofen 5 erübrigen und zum anderen kann man
der Teilbahn mechanische oder thermische Eigenschaften
verleihen, die für die Oberflächenschicht des Endproduktes
gewünscht werden.
Wenn die Teilbahn 8 weiterhin verfestigt und verstärkt
werden soll, ist es zweckmäßig, weitere Sprüheinrichtungen 16
außenseitig oder ggfs. auch beidseitig der abgehobenen Teil
bahn anzuordnen, durch welche die oben aufgezeichneten
Verstärkungsmittel aufgebracht werden können, bevor eine
Vereinigung der Teilbahn 8 mit der Teilbahn 7 des übrigen
Primärvlieses und die gemeinsame endgültige Aushärtung im
Härteofen 5 erfolgt. Zur weiteren Verstärkung und insbe
sondere zu einer verbesserten Verbindung zwischen den beiden
Teilbahnen 7 und 8 kann noch vorteilhafterweise eine zusätz
liche Aufgabeeinrichtung 17 im Bereich zwischen der Teilbahn 7
des Primärvlieses und der abgehobenen Teilbahn 8 angeordnet
werden. Diese Aufgabeeinrichtung 17 ist in Fig. 1 vereinfacht
als Rolle bzw. Wickelwalze gezeichnet. Die Aufgabeeinrichtung
17 dient zur Aufgabe von luftdurchlässigen und thermisch
stabilen Verstärkungsmitteln, insbesondere von dünnen Poly
estervliesen, Geweben oder Geflechten. Weiterhin seien
genannt Glasvliese, Glasseidengittergewebe und Metallgitter
gewebe oder -geflechte. Am Eingang des Härteofens 5 sowie
im Innern des Härteofens befinden sich weitere Andrückwalzen
18 oder geeignete Andrückbänder. Fig. 1 zeigt im Ausfüh
rungsbeispiel nur eine abgehobene Teilbahn 8 und eine
verbleibende Teilbahn 7 des Primärvlieses. Statt dessen kann
aber auch noch zusätzlich von der Unterseite des Primärvlieses
eine weitere Teilbahn abgespalten, abgehoben und entsprechend
der Teilbahn 8 behandelt werden. Wenn es darauf ankommt,
dem Endprodukt über den Querschnitt gesehen unterschiedliche
Eigenschaften, insbesondere Festigkeitseigenschaften, zu
verleihen, kann eine Aufspaltung des Primärvlieses auch in
eine entsprechende größere Anzahl von Teilbahnen erfolgen,
die dann abwechselnd, wie oben zu der Teilbahn 8 beschrieben,
behandelt oder wie die Teilbahn 7 mit nicht ausgehärteten
Bindemitteln belassen werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dann empfehlenswert
ist, wenn die aufgespaltenen Teilbahnen des Primärvlieses
anfangs etwa die gleiche Dicke haben sollen. Aus Fertigungs
gründen ist es dann einfacher, eine Trennvorrichtung 11 mit
Antrieb 12 vorzusehen, welche einen vertikalen Schnitt,
also einen Schnitt senkrecht zu dem Primärvlies 2 ausführt.
Wenn eine Mehrfachbeschichtung gewünscht wird, werden ent
sprechend mehrere Schnitte gleichzeitig nebeneinander aus
geführt. Jeweils die eine Teilbahn 19 wird dann wie die
Teilbahn 7 (Fig. 1) mit nicht ausgehärtetem Bindemittel
bis zum Härteofen 5 weitergeführt, während die andere
Teilbahn 20 entsprechend der Teilbahn 8 komprimiert und
weiterbehandelt wird. Die Andrückvorrichtung, die gleich
zeitig ein Ausrichten der Teilbahn 20 vornimmt, ist mit
den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. An
sonsten gelten die Ausführungen zu der Fig. 1 auch für
das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3. Übereinstimmend
und wichtig ist in allen Fällen, daß die Komprimierungs-
und Behandlungsvorgänge kontinuierlich und im Strecken
bereich zwischen der Sammelkammer und dem Härteofen erfolgen.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht auf ein Teilstück einer
fertigen Bahn, wie sie den Härteofen verläßt, und zwar
mit einem verhältnismäßig gering verdichteten Kern 21,
der der Teilbahn 7 (Fig. 1) entspricht, und mit einer
hochverdichteten und behandelten Oberflächenschicht 22
mit einer vorwiegend laminaren Struktur der Fasern, d. h.,
die Fasern sind im wesentlichen waagerecht bzw. parallel
zu den großen Flächen der Bahn ausgerichtet. Fig. 5 zeigt
eine Seitenansicht entsprechend Fig. 4, jedoch mit ab
wechselnden wenig verdichteten Schichten 23, 24 und 25 und
hochkomprimierten und behandelten dünnen Schichten 26, 27, 28
und 29, wobei die Schichten 26 und 29 die beiden Oberflächen
schichten bilden. Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungs
beispiel eines Fertigproduktes mit zwei hochkomprimierten
und behandelten äußeren Oberflächenschichten 30 und 31 und
einer wenig verdichteten Mittelschicht 32, wobei diese
Schicht 32 aber in dem vorausgegangenen Fertigungsvorgang
in Teilbahnen aufgespalten worden ist. Zwischen diesen Teil
bahnen sind jeweils Verstärkungsmittel 33, wie Metallpulver,
Metallgewebe und weitere oben erläuterte Verstärkungsmittel
eingebettet.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches im wesentlichen
dem der Fig. 4 entspricht, jedoch ist hierbei in der hoch
komprimierten Oberflächenschicht 22 z. B. ein Drahtgeflecht 34
eingebettet. Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer
weniger verdichteten Schicht 35, welche z. B. ein Gewicht von
30 kg/m3 aufweist. Die hochverdichtete Oberflächenschicht 36
hat dagegen ein Gewicht von beispielsweise 120 kg/m3, die
außerdem mit einer Folie 37 oder einem dünnen Blech kaschiert
ist. Eine derartige Faserdämmstoffbahn eignet sich besonders
zur Dämmung von Rohrleitungen 38 gemäß Fig. 9.
Fig. 10 zeigt im Schema eine andere Teilvorrichtung, die
im Rahmen der oben erläuterten erfindungsgemäßen Gesamt
vorrichtung zusätzlich zum Einsatz kommen kann. In diesem
Falle wird das von einer Sammelkammer kommende nicht aus
gehärtete Primärvlies mit einer geringeren Bahndicke vertikal
von oben einer Andrückvorrichtung 40 zugeführt, die im
wesentlichen der Andrückvorrichtung gemäß Fig. 1 entspricht
und die gleichzeitig zum Ausrichten des Primärvlieses 39
dient. In verdichtetem Zustand kommt die Primärvliesbahn 39
zu einer Pendeleinrichtung 41, die vorteilhafterweise aus
zwei mitumlaufenden Endlosbändern besteht und in Richtung
des Pfeiles 42 hin- und herpendelt, so daß das Primärvlies
mäanderförmig auf einer Fördervorrichtung zu einer verhält
nismäßig dicken Vliesschicht 43 abgelegt wird, die dann in
Richtung des Pfeiles 44 kontinuierlich weitergefördert wird.
Es versteht sich, daß die Fördergeschwindigkeit so gewählt
ist, daß die vereinfacht gezeichneten mäanderförmig ver
laufenden Vlieslagen 45 dicht aneinanderliegen. Vor der
Ablage zu der Vliesschicht 43 kann das Primärvlies 39
noch mit luftdurchlässigem und temperaturbeständigem Ver
stärkungsmaterial 46 belegt werden, welches von einer
Wickelrolle 47 zugeführt wird. Ferner kann an geeigneter
Stelle eine Sprühvorrichtung 48 bzw. eine Aufgabevorrichtung
für Verstärkungsmittel angeordnet werden. Die obigen
Erläuterungen zu Fig. 1, und zwar in bezug auf die Be
handlungseinrichtung 15, die Sprüheinrichtung 16 und
Aufgabevorrichtung 17, gelten hier sinngemäß. Mit Hilfe
der Vorrichtung nach Fig. 10 kann eine Vliesschicht 43
gebildet werden, die eine sehr hohe Druckfestigkeit vor allem
in Richtung senkrecht auf die beiden großen Oberflächen
der Faserdämmstoffbahn aufweist. Durch Wirkung der Verstär
kungsmittel sind auch die Festigkeitseigenschaften in allen
übrigen Richtungen sehr gut. Die Fasern innerhalb der
Vliesschicht 43 verlaufen im wesentlichen senkrecht zu den
großen Oberflächen. Die Ablage und die Fördergeschwindigkeit
können aber auch so gewählt werden, daß die Vlieslagen 45
und damit der größte Teil der Fasern geneigt bzw. schräg
zu den großen Oberflächen verlaufen. Die Vliesschicht 43
wird bei diesem Ausführungsbeispiel, ähnlich wie das Primär
vlies 2 (Fig. 1), weiterbehandelt, d. h., es kann hier wieder
eine Aufspaltung durch Trennvorrichtungen 49 erfolgen, so
daß wieder eine oder mehrere Teilbahnen entstehen, die, wie
zu Fig. 1 oder Fig. 2 und 3 beschrieben, weiter behan
delt werden können. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10
sind nur zwei Teilbahnen 50 und 51 dargestellt, jedoch kann
auch hier eine Mehrfachaufspaltung und Behandlung vorge
nommen werden.
Claims (30)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer
Mineralfaser-Dämmstoffbahn zur Wärme- und
Schalldämmung von Gebäuden oder Industrieprodukten,
wobei die losen Mineralfasern mit einem Binde- und
Imprägniermittel versehen und in einer Sammelkammer zu
einem Primärvlies gesammelt werden, das Primärvlies
anschließend kontinuierlich weitergefördert,
verdichtet und zum Aushärten des Binde- und
Imprägniermittels einem Härteofen zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das Primärvlies im Bereich
zwischen der Sammelkammer und dem Härteofen in zwei
oder mehrere Teilbahnen aufgespalten wird, daß
mindestens eine Teilbahn abgehoben und durch Druck
senkrecht zu den großen Bahnflächen derart stark
komprimiert wird, daß sich die Fasern im wesentlichen
parallel zu diesen Bahnflächen ausrichten, daß die
Teilbahn so verstärkt wird, daß die Teilbahnen
unterschiedliche Festigkeitseigenschaften aufweisen,
und daß die so behandelte Teilbahn anschließend der
oder den übrigen Teilbahnen wieder zugeführt und mit
diesen gemeinsam in dem Härteofen ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die abgehobene Teilbahn auf ein Drittel bis
ein Fünftel der Rohdichte des Primärvlieses
komprimiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwecks Verhinderung einer
Rückfederung in die Teilbahn ein viskoses
Bindemittel kontinuierlich eingepreßt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das horizontalgeführte
Primärvlies durch einen oder mehrere
horizontale Schnitte in Teilbahnen aufgespalten
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das horizontalge
führte Primärvlies durch einen oder
mehrere vertikale Schnitte in Teilbahnen aufge
spalten wird und daß die Teilbahnen nach
unterschiedlicher Komprimierung horizontal über
einander geführt und miteinander verbunden werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jede abgehobene,
komprimierte Teilbahn insbesondere mittels
Mikrowellengenerator, Heißluftstrom oder Ober
flächenstrahlern mindestens in Teilbereichen
ausgehärtet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Teil
bahnen zusätzlich Bindemittel aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bindemittel auf beiden einander zuge
kehrten Oberflächen der Teilbahnen aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der
komprimierten Teilbahn mit zusätzlichen Farben-
und/oder Imprägniermitteln bis zur Schleiffähig
keit behandelt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der
komprimierten Teilbahn mit bis zu etwa 1000°C
thermisch hochbeständigen Materialien,
insbesondere Materialien, die im bekannten
Sol-Gel-Verfahren ausfallen, behandelt oder
beschichtet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenfläche
der komprimierten Teilbahn ein feuchtigkeits
undurchlässiges Sperrmittel aufgebracht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß auf der Außen-
und/oder Innenfläche der komprimierten Teilbahn
luftdurchlässige und thermisch stabile Ver
stärkungsmittel, insbesondere dünne Vliese,
Gewebe oder Geflechte, aufgebracht werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außen-
und/oder Innenfläche der komprimierten Teil
bahn mit anorganischen Bindemitteln, insbesondere
Wasserglas und dessen Derivate oder Kiesel
säure-Ester kolloidaler Kieselsäure, versehene
Metall- oder Keramikfasern und -teilchen aufge
sprüht werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß in die zu komprimierende
Teilbahn reflektierende Stoffe, insbesondere
Metallpulver, Metallgewebe und -geflechte oder
keramische Werkstoffe, wie Glimmer, eingebracht
werden, derart, daß diese Stoffe nach dem
Komprimieren eingebettet sind.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die reflektierenden Stoffe in einer oder
mehreren Schichten eingebracht werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichten mit Abständen von weniger als
20 mm von den Oberflächen eingebracht werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß in die zu komprimierende
Teilbahn zwecks Erhöhung der Feuerwiderstands
dauer schaumbildende Stoffe eingebracht werden.
18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Primärvlies durch Auffaltung einer dünnen
kontinuierlichen Vlieslage gebildet wird und
daß auf die Vlieslage vor der Auffaltung Ver
stärkungsmittel aufgebracht werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß als Verstärkungsmittel mit Fasern oder
Metallpartikeln verstärkte anorganische oder
organische Bindemittel gewählt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß als Verstärkungsmittel Glasvliese, Glas
geflechte oder -gewebe oder Metallgeflechte oder
-gewebe gewählt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß als Verstärkungsmittel lose Fasern und ein
Bindemittel gewählt werden, die gleichzeitig
auf die dünne Vlieslage aufgesprüht werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auffaltung der
dünnen Vlieslage derart vorgenommen wird, daß
die Falten im wesentlichen vertikal bzw.
senkrecht zu den großen Flächen des Primärvlieses
verlaufen.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auffaltung der
dünnen Vlieslage derart vorgenommen wird, daß
die Falten stufenweise waagerecht oder schräg
geneigt unter einem Winkel kleiner als 90° zu
den großen Flächen des Primärvlieses aufeinander
liegen.
24. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, wobei die Mineralfasern unter
gleichzeitigem Aufsprühen von Binde- und
Imprägniermitteln (Schmälzmitteln) in einer
Sammelkammer zu einem kontinuierlichen Primärvlies
gesammelt, das Primärvlies zwischen Rollen oder
Bändern verdichtet und anschließend kontinuierlich zu
einem Härteofen zum Aushärten der Binde- und
Imprägniermittel gefördert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen der
Sammelkammer (1) und dem Härteofen (5) Trennvorrichtungen (6, 11, 49) zum
Aufspalten des Primärvlieses (2) in zwei oder mehrere
Teilbahnen (7, 8; 19, 20; 50, 51) angeordnet sind, daß im Anschluß an die
Trennvorrichtung (6, 11, 49) Führungen zum Abheben mindestens
einer Teilbahn (8, 20, 51) vorgesehen sind, daß Andrückwalzen (9, 10) oder
-bänder zum starken Komprimieren jeder abgehobenen
Teilbahn vorhanden sind und daß derartige
Behandlungseinrichtungen (13, 15, 16) nachgeschaltet sind, daß jede
abgehobene Teilbahn (8, 20, 51) in komprimierter und verstärkter
Form mit unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften
gegenüber der nicht abgehobenen Teilbahn (7, 19, 50) dem übrigen
Primärvlies wieder zugeführt und mit diesem gemeinsam
durch den Härteofen geleitet wird.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Trennvorrichtungen (6, 11, 49) aus Band
sägen bestehen, welche wahlweise für horizontale
oder vertikale Schnitte angeordnet sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich der Andrück
walzen (9, 10) oder -bänder mindestens eine Beleimungs
walze (13), insbesondere zum Einpressen eines
viskosen Bindemittels, vorgesehen ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungs
einrichtungen (15, 16) wahlweise einen Mikrowellen
generator, einen Oberflächenstrahler oder
eine Einrichtung zum Erzeugen eines Heißluft
stromes aufweisen, derart, daß die in der abge
hobenen Teilbahn (8, 20, 51) enthaltenen und/oder zusätzlich
aufgebrachten Bindemittel mindestens teilweise
aushärten.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis
27, gekennzeichnet durch zusätzliche Aufgabe
einrichtungen (17) für luftdurchlässige und
thermisch stabile Verstärkungsmittel, insbe
sondere dünne Polyestervliese, Gewebe oder
Geflechte.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis
28, gekennzeichnet durch zusätzliche Sprüh
einrichtungen (48) zum Aufbringen von Ver
stärkungsmitteln.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis
29, gekennzeichnet durch eine Pendelein
richtung (41) zur Bildung eines Primärvlieses (43) aus
einer vorbehandelten dünnen kontinuierlichen
Vlieslage (39) durch Auffalten.
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