DE4135623C2 - Method and device for producing mineral fiber boards and mineral fiber boards produced thereafter - Google Patents

Method and device for producing mineral fiber boards and mineral fiber boards produced thereafter

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Mineralfaserplatten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method for producing Mineral fiber boards according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, die zum Durchführen des Verfahrens geeignet ist. Sie bezieht sich schließlich auf einschlägige Mineralfaserplatten. The invention further relates to a Device suitable for performing the method is. Finally, it refers to relevant ones Mineral fiber boards.  

Um die Festigkeit von Mineralfaserplatten, gegebenenfalls auch ihre Steifigkeit zu erhöhen, sind eine Vielzahl von Maßnahmen vorgeschlagen worden.To the strength of mineral fiber boards, if necessary also increasing their stiffness are a variety of Measures have been proposed.

So ist aus der CH-C-6 20 861 ein Verfahren zum Herstellen von Mineralfaserplatten bekannt, bei welchem die Mineralfaserplatten vorkomprimiert und gefaltet werden. Es wird damit erreicht, daß viele Fasern der Lage in einem Winkel zur Platten-Hauptfläche zu liegen kommen, wobei diese Ausrichtung bestehen bleibt, wenn die Mineralfaserlage noch in ihrer Dicke derart komprimiert wird, daß sie nach dem Aushärten eines Bindemittels eine im wesentlichen ebene Oberfläche aufweist. Dadurch werden Druckfestigkeit und Zerreißfestigkeit der fertigen Platte quer zur Plattenebene erhöht.CH-C-6 20 861 is a method for producing it known from mineral fiber boards, in which the Mineral fiber boards are pre-compressed and folded. It is achieved in that many fibers of the layer in one Angle to the main plate surface, where this orientation persists when the Mineral fiber layer still compressed in its thickness is that after hardening of a binding agent it becomes a has a substantially flat surface. This will Compressive strength and tensile strength of the finished plate increased across the plate plane.

Ein vergleichbares Verfahren ist auch aus der gattungsbildenden DE-A-38 32 773 bekannt, wobei die Längskomprimierung durch Ausbauchen der Mineralfaserlage in mehreren, hintereinander angeordneten Stufen bis zum Eintritt in den Durchlaufofen erfolgt. So wird vermieden, daß die Ausbauchung nach dem Vorkomprimieren der Mineralfaserlage relativ abrupt im Eintrittsbereich des Durchlaufofens durchgeführt wird. Mit dieser Verbesserung wird das aus der CH-C-6 20 861 bekannte Verfahren für eine Vielzahl unterschiedlicher Arten von Mineralfasern anwendbar.A comparable process is also from the generic DE-A-38 32 773 known, the longitudinal compression by Bulging the mineral fiber layer in several, successively arranged steps until entry into the Continuous furnace takes place. This prevents the Bulging after pre-compressing the mineral fiber layer relatively abruptly in the entrance area of the continuous furnace is carried out. With this improvement, that will be resolved CH-C-6 20 861 known processes for a variety different types of mineral fibers applicable.

Obwohl mit einer derartigen Faltenstruktur gute Werte für die Druckfestigkeit und die Zerreißfestigkeit erhalten wurden, hat diese doch den Nachteil, daß sie zum Auseinanderfalten neigt, so daß sowohl die Zugfestigkeit in Längsrichtung als auch die Biegefestigkeit nur gering sind. Although with such a fold structure, good values for maintain the compressive strength and tensile strength were, this has the disadvantage that they are Unfolding tends to cause both tensile strength in the longitudinal direction as well as the bending strength only low are.  

Diese Nachteile sollen gemäß dem Vorschlag der EP-A-01 33 083 dadurch überwunden werden, daß man die Fasern im Innenbereich der Platte möglichst vielfältige Richtungen annehmen läßt, ohne daß die allgemeine Orientierung der Fasern in Plattenlängsrichtung merklich geändert wird. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren in seiner Realisierung einen beträchtlichen Aufwand erfordert, fehlen dem Endprodukt in weitem Maße die Eigenschaften, die eine Mineralfaserplatte mit gefalteter Struktur auszeichnen.These disadvantages are said to be proposed by EP-A-01 33 083 be overcome by having the fibers in The inside of the plate is as diverse as possible can be assumed without the general orientation of the Fibers in the longitudinal direction of the plate is noticeably changed. Apart from the fact that this procedure in its Realization requires considerable effort the end product largely lacks the properties which is a mineral fiber board with a folded structure award.

Schließlich sind ein Verfahren zur Herstellung von Faserflächenbahnen sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens aus der DE-A-16 35 620 bekannt. Danach wird die Faserlage gestaucht und durch anschließende mechanische und/oder chemische Behandlung über die gesamte Dicke verfilzt.Finally, there is a process for the production of flat fiber webs and a Device for performing the method known from DE-A-16 35 620. After that the fiber layer is compressed and by subsequent mechanical and / or chemical treatment matted over the entire thickness.

Es ist oftmals erforderlich, Mineralfaserplatten mit ganz bestimmten, vom Kunden vorgegebenen Festigkeitseigenschaften herstellen zu können, was ein genau definiertes Dichteprofil der Mineralfaserplatte, insbesondere senkrecht zur Plattenebene, erfordert. Ein solches Dichteprofil kann nach den bekannten Verfahren bzw. mit bekannten Vorrichtungen nicht erzeugt werden.It is often necessary to use mineral fiber boards entirely certain specified by the customer Strength properties to be able to produce what a precisely defined density profile of the mineral fiber board, in particular perpendicular to the plate plane. A such a density profile can be made according to the known methods or are not generated with known devices.

Es ist daher das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Mineralfaserplatte mit vorgebbarem Dichteprofil erzeugt werden kann, wobei gleichzeitig erreicht werden soll, daß insbesondere die Biegefestigkeit der fertigen Mineralfaserplatte gegenüber bekannten längskomprimierten Produkten mit durchgängiger Verfilzung zumindest beibehalten wird. It is therefore the technical basis of the invention Problem to provide a method with which one Mineral fiber board with predefinable density profile generated can be, at the same time to achieve that in particular the bending strength of the finished Mineral fiber board compared to known longitudinally compressed Products with continuous matting at least is maintained.  

Dieses Problem wird von einem Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1 gelöst.This problem is addressed by a procedure at the outset mentioned genus with the characteristics of the characteristic Part of claim 1 solved.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu entwickeln. Diese ist Gegenstand von Patentanspruch 3. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung sind Gegenstand der jeweils rückbezogenen Unteransprüche.Another object is to provide a device for Implementation of the method according to the invention develop. This is the subject of claim 3. Advantageous embodiments of the method or Devices are the subject of back-related Subclaims.

Schließlich stellt die Erfindung eine nach dem offenbarten Verfahren hergestellte Mineralfaserplatte zur Verfügung.Finally, the invention provides one as disclosed Processed mineral fiber board available.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Mineralfaserlage gezielt bereichsweise verfilzt, indem bei einer auf die Mineralfasern von außen aufgebbaren Kraft in dem zu verfilzenden Bereich die Vertikalkomponente der Kraft, also die Kraftkomponente senkrecht zur Ebene der Mineralfaserlage, maximiert wird. Je nachdem, in welchem Maße der Maximalwert für die Vertikalkomponente der aufgegebenen Kraft erreicht wird, erfolgt eine Ausrichtung der Mineralfasern in diesem Bereich, was eine Verfilzung der Mineralfasern untereinander bedeutet. Die verfilzten Bereiche verhindern einerseits, wie bereits bekannt, das Auffalten der längskomprimierten Struktur, so daß die Biegefestigkeit bekannter Mineralfaserplatten beibehalten werden kann und auch die Zugfestigkeit in Längsrichtung keine Einbußen erleidet.According to the inventive method Mineral fiber layer deliberately matted in certain areas by a force that can be exerted on the mineral fibers from outside the area to be matted the vertical component of the Force, i.e. the force component perpendicular to the plane of the mineral fiber layer, is maximized. Depending on the extent to which Maximum value for the vertical component of the posted Force is reached, an alignment takes place Mineral fibers in this area, which is a matting of the Mineral fibers mean each other. The matted Areas, as already known, prevent this Unfold the longitudinally compressed structure so that the Maintain the bending strength of known mineral fiber boards and the tensile strength in the longitudinal direction suffered no losses.

Es ist weiterhin möglich, durch Vorgabe der entsprechenden Bereiche, in diesen jedes gewünschte Dichteprofil zu erzeugen. Damit können mit kontinuierlichen oder schritt- bzw. stufenweisen Dichteübergängen bestmögliche Anpassungen an festigkeitsmäßige Produktspezifikationen erreicht werden. In den verfilzten Bereichen können Rohdichten in der Größenordnung von 80 bis 220 kg/m3 erzielt werden, während in den unverfilzten Bereichen der Mineralfaserplatte eine Rohdichte im Bereich von 30 bis 150 kg/m3 vorliegt.It is also possible to generate any desired density profile in these by specifying the corresponding areas. In this way, the best possible adjustments to strength-related product specifications can be achieved with continuous or step-by-step or gradual density transitions. In the matted areas, bulk densities in the order of 80 to 220 kg / m 3 can be achieved, while in the non-matted areas of the mineral fiber board there is a bulk density in the range of 30 to 150 kg / m 3 .

Das Maximieren der Vertikalkomponente der Kraft kann beispielsweise erreicht werden, indem wenigstens eine Nadel oder ein Stift in die Mineralfaserlage eingeführt wird, wobei in dem zu verfilzenden Bereich die Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel oder Stift und den Mineralfasern minimiert wird. In diesem Fall wird die Kraftübertragung, unterstützt durch die Adhäsionskräfte des Bindemittels, zwischen Nadel bzw. Stift und Mineralfasern besonders groß. Maximizing the vertical component of the force can can be achieved, for example, by at least one A needle or pen is inserted into the mineral fiber layer is, the in the area to be matted Relative speed between the needle or pen and the Mineral fibers is minimized. In this case the Power transmission, supported by the adhesive forces of the binder, between the needle or pen and Mineral fibers particularly large.  

Die Einrichtung für die Vertikalkomponente kann beispielsweise über eine Nadelbrettmaschine mit sich oszillierend bewegenden Nadeln realisiert werden, die damit entsprechend dieser oszillierenden Bewegung verschieden tief in die zu verfilzenden Bereiche der Mineralfaserlage eintauchen, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit der Nadeln im wesentlichen einer Sinusfunktion mit minimaler Geschwindigkeit an den Umkehrpunkten der oszillierenden Bewegung folgt.The device for the vertical component can for example with a needle board machine oscillating needles can be realized thus in accordance with this oscillating movement different depths in the areas to be matted Immerse the mineral fiber layer, the Movement speed of the needles essentially one Sinus function with minimal speed to the Reversal points of the oscillating movement follows.

Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Nadeln wenigstens abschnittsweise mit zumindest einem von der Umfangsfläche der Nadel vorspringenden Bart oder, alternativ bzw. auch in Kombination damit, wenigsten einer von der Umfangsfläche zurücktretenden Kerbe versehen sind. Im allgemeinen wird eine Vielzahl derartiger Bärte oder Kerben vorgesehen sein, die beabstandet voneinander in Längsrichtung der Nadel angeordnet sind. Diese Bärte bzw. die Vorsprünge, die zwischen benachbarten Kerben gebildet sind, nehmen die Fasern bei der Bewegung des Nadelbrettes mit, so daß auf besonders einfache Weise die gewünschte Kraftübertragung erfolgen kann. Diese Maßnahme wirkt vorteilhaft in Kombination mit der "sinusförmigen" Bewegung der Nadeln selbst.It is particularly preferred if the needles at least in sections with at least one of the peripheral surface the protruding beard or, alternatively or also in combination with it, at least one of them Recessing circumferential surface are provided. in the generally a variety of such beards or Notches may be provided that are spaced apart in Longitudinal direction of the needle are arranged. These beards or the protrusions formed between adjacent notches take the fibers when moving the needle board with, so that the desired in a particularly simple manner Power transmission can take place. This measure works advantageous in combination with the "sinusoidal" Movement of the needles themselves.

Es können weiterhin Nadeln unterschiedlicher Länge vorgesehen sein, die wiederum mit Bärten bzw. Kerben versehen sind. Damit wird erreicht, daß in bestimmten Bereichen lediglich die weiter voneinander beabstandet angeordneten längeren Nadeln wirken, in anderen die Gesamtheit der nunmehr dicht benachbarten Nadeln, was einen unterschiedlichen Grad der Verfilzung bewirkt.Needles of different lengths can still be used be provided, which in turn with beards or notches are provided. This ensures that in certain Areas only the further apart arranged longer needles, in others the Whole of the now closely adjacent needles, what causes a different degree of matting.

Es ist auch möglich, die Nadeln nicht über ihre ganze Länge mit Bärten bzw. Kerben zu versehen, sondern beispielsweise nur im Bereich ihres unteren Endabschnittes. It is also possible that the needles are not all over Length with beards or notches, but for example only in the area of its lower end section.  

Die Nadelbrettmaschine kann als nur auf einer Seite der Mineralfaserlage wirkend ausgebildet sein. Für die meisten Anwendungen wird es jedoch zweckmäßig sein, wenn die Nadelbrettmaschine zwei einander gegenüberliegend angeordnete Nadelbretter aufweist, die an der der Mineralfaserlage zugewandten Seite jeweils mit einer Vielzahl von Nadeln versehen sind.The needle board machine can be used only on one side of the Mineral fiber layer be designed to act. For the most Applications, however, will be useful if the Needle board machine two opposite each other arranged needle boards which on which the Mineral fiber layer facing each with one Variety of needles are provided.

Die Einrichtung für die Vertikalkomponente der Kraft kann auch durch wenigstens eine rotierende Metallbürste gebildet sein, deren Drehgeschwindigkeit wählbar regelbar ist. Hier wirken die Bürstenstifte ähnlich wie die Bärte an den Nadeln der Nadelbretter. In dieser Ausgestaltung wird die Vorrichtung bevorzugt dann verwendet, wenn auf Oberflächenbereiche der Mineralfaserlage eingewirkt werden soll, wobei die Stiftlänge oder Nadellänge der Bürsten im wesentlichen der Schichtdicke des zu verfilzenden Oberflächenbereiches der Mineralfaserlage und der engste Abstand der Walzen etwa der Dicke der herzustellenden Mineralfaserplatte entsprechen sollten. So kann auch hier durch die Wahl der Geräteparameter festgelegt werden, in welchem Umfang eine Verfilzung erfolgen soll, wobei eine Anpassung an die gewünschte Schichtdicke des Endproduktes ohne weiteres möglich ist.The device for the vertical component of the force can also by at least one rotating metal brush be formed, the speed of rotation selectable adjustable is. Here the brush pens look similar to the beards on the needles of the needle boards. In this configuration the device is preferably used when on Surface areas of the mineral fiber layer are affected should, the pin length or needle length of the brushes in essentially the layer thickness of the to be matted Surface area of the mineral fiber layer and the narrowest Distance of the rollers about the thickness of the to be produced Mineral fiber board should correspond. So here too be determined by the choice of device parameters in the extent to which matting is to take place, with a Adaptation to the desired layer thickness of the end product is easily possible.

Für die Oberflächenbehandlung hat es sich weiterhin als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Verfilzvorrichtung sowohl wenigstens eine Bürstenwalze als auch eine Nadelbrettmaschine umfaßt. Die Bürste hätte zwar Vorteile bei der kontinuierlichen Verarbeitung der Mineralfasern, jedoch ist hier die Nadelintensität zu gering, so daß für gute Ergebnisse ein mehrmaliger Durchlauf der Platten bzw. eine Vielzahl von Bürsten erforderlich wäre. Um dieses zu vermeiden, werden zusätzlich Nadelbrettmaschinen eingesetzt, die eine bessere Vernadelung bringen, obwohl hier durch den komplexeren Antrieb ein erhöhter apparativer Aufwand zu betreiben ist.For surface treatment, it has continued to be proven particularly advantageous when the Felting device as well as at least one brush roller also includes a needle board machine. The brush would have Advantages in the continuous processing of Mineral fibers, but here the needle intensity is too low, so that for good results a multiple Through the plates or a variety of brushes would be required. To avoid this  additionally used needle board machines, the one bring better needling, although here by the more complex drive an increased expenditure on equipment operate.

Im folgenden soll die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:In the following, the invention will be exemplified with reference to attached drawings are explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen von Mineralfaserplatten, insbesondere zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der als Verfilzungseinrichtung ein Paar Metallbürsten eingesetzt ist, Fig. 1 shows an apparatus for the manufacture of mineral fiber boards, in particular for performing the method according to the invention, in which a pair of metal brush is used as Verfilzungseinrichtung,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der in der Endstufe sowohl ein Paar Metallbürsten als auch eine Nadelbrettmaschine eingesetzt ist, Fig. 2 shows another embodiment of the apparatus for performing the method according to the invention, in which in the final stage both a pair of metal brushes as a needle board machine is also used,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles für eine Nadelbrettmaschine, Fig. 3 is a schematic representation of a first embodiment for a needle board machine,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles für eine Nadelbrettmaschine, Fig. 4 is a schematic representation of a second embodiment for a needle board machine,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform für eine Nadelbrettmaschine, und Fig. 5 is a schematic representation of a third embodiment for a needle board machine, and

Fig. 6 jeweils eine schematische Querschnittsansicht von Mineralfaserplatten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind. Fig. 6 are each a schematic cross-sectional view of mineral fiber plates made according to the inventive method.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Herstellen von Mineralfaserplatten dargestellt, bei der Mineralfasern über eine Fördereinrichtung 2 einer Vorpresse 4 zugeführt werden, in der die Mineralfasern zu einer Mineralfaserlage 3 zusammengefügt und verdichtet werden. Die Vorpresse 4 besteht dabei aus zwei zueinander gegenläufig angetriebenen Rollen 26 und 27 mit einem Durchmesser, der größer ist als derjenige der in einer Einrichtung 5 zum Längskomprimieren verwendeten Komprimierungsrollen.In Fig. 1, an apparatus 1 is shown for the manufacture of mineral fiber boards are fed in the mineral fibers on a conveyor 2 a pre-press 4, in which the mineral fibers are combined to form a mineral fiber layer 3 and compacted. The pre-press 4 consists of two rollers 26 and 27 driven in opposite directions with a diameter that is larger than that of the compression rollers used in a device 5 for longitudinal compression.

Dieser Einrichtung 5 zum Längskomprimieren wird die aus der Vorpresse 4 austretende Mineralfaserlage 3 zugeführt, wobei Komprimierungselemente, beispielsweise die schon genannten Rollen oder auch Förderbänder, vorgesehen sind, welche in Richtung auf einen Durchlaufofen 7 zu mit abnehmender Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden. Dadurch wird eine allmähliche Ausbauchung der Mineralfaserlage erreicht, was zu einer Faltung der Lage führt, wobei die Falten im wesentlichen quer zur Transportrichtung der Mineralfaserlage 3 ausgebildet werden.The mineral fiber layer 3 emerging from the pre-press 4 is fed to this device 5 for longitudinal compression, compression elements being provided, for example the aforementioned rollers or conveyor belts, which are operated in the direction of a continuous furnace 7 with decreasing peripheral speed. This results in a gradual bulging of the mineral fiber layer, which leads to a folding of the layer, the folds being formed essentially transversely to the direction of transport of the mineral fiber layer 3 .

Der Einrichtung 5 zum Längskomprimieren nachgeschaltet ist eine Verfilzvorrichtung 8, die aus zwei einander gegenüberliegenden rotierenden Metallbürsten 28, 29 besteht. Diese Metallbürsten 28, 29 erstrecken sich als Walzen über die gesamte Breite der Mineralfaserlage 3. An den Walzenoberflächen ist eine Vielzahl von Stiften oder Nadeln angebracht, wobei die Stiftlänge oder Nadellänge im wesentlichen der Schichtdicke des zu verfilzenden Oberflächenbereichs der Mineralfaserlage 3 gleich ist. Der engste Abstand der Walzenaußenflächen entspricht etwa der Dicke der herzustellenden Mineralfaserplatte. Die Stifte oder Nadeln reißen Fasern bevorzugt aus den Ausbauchungen der Mineralfaserlage und verfilzen die Fasern benachbarter Ausbauchungen. Damit wird nicht nur erreicht, daß die Ausbauchungen untereinander verbunden werden, sondern gleichzeitig eine vorgeglättete Oberfläche der Mineralfaserlage geschaffen wird. Downstream of the device 5 for longitudinal compression is a felting device 8 , which consists of two opposing rotating metal brushes 28 , 29 . These metal brushes 28 , 29 extend as rollers over the entire width of the mineral fiber layer 3 . A large number of pins or needles are attached to the roller surfaces, the pin length or needle length being essentially the same as the layer thickness of the surface area of the mineral fiber layer 3 to be matted. The closest distance between the outer surfaces of the rollers corresponds approximately to the thickness of the mineral fiber board to be produced. The pins or needles tear fibers preferentially from the bulges of the mineral fiber layer and matt the fibers of neighboring bulges. This not only ensures that the bulges are connected to one another, but at the same time creates a pre-smoothed surface of the mineral fiber layer.

Mit Hilfe eines Überleitbandes 6, das der Verfilzvorrichtung 8 nachgeschaltet ist, wird die Oberfläche der Mineralfaserlage 3 weiter geglättet und diese Mineralfaserlage dem Durchlaufofen 7 zugeführt.With the aid of a transfer belt 6 , which is connected downstream of the felting device 8 , the surface of the mineral fiber layer 3 is smoothed further and this mineral fiber layer is fed to the continuous furnace 7 .

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dieser Vorrichtung werden mit einem Bindemittel benetzte Mineralfasern auf der Fördereinrichtung 2 deponiert. Diese Fasern werden der Vorpresse 4 zugeführt, wo sie im wesentlichen in Förderrichtung ausgerichtet werden. Dabei wird eine Mineralfaserlage 3 gebildet, deren Dicke durch den wechselseitigen Abstand der Rollen 26, 27 der Vorpresse 4 festgelegt ist. Die nunmehr vorverdichtete Mineralfaserlage 3 wird einer Einrichtung 5 zum Längskomprimieren zugeführt, mit Hilfe derer die Mineralfaserlage 3 gefaltet wird. In der sich anschließenden Verfilzvorrichtung 8 werden die Oberflächenbereiche der Mineralfaserlage frei in einer vorgewählten Tiefe aufgerissen, so daß benachbarte Ausbauchungen der Mineralfaserlage durch in diesem Bereich weitgehend isotrop ausgerichtete Fasern miteinander verbunden werden. Die so homogenisierten Oberflächenbereiche, nämlich Oberseite und Unterseite der Mineralfaserlage, werden durch eine Überleitbandeinrichtung 6 aus zwei einander gegenüberliegenden Förderbändern 24, 25 an der Oberfläche geglättet und dem Durchlaufofen 7 zugeführt, indem die nunmehr erfindungsgemäß präparierte Mineralfaserlage zu einer festen Platte ausgehärtet wird.To carry out the method according to the invention with this device, mineral fibers wetted with a binder are deposited on the conveyor 2 . These fibers are fed to the pre-press 4 , where they are aligned essentially in the conveying direction. A mineral fiber layer 3 is formed, the thickness of which is determined by the mutual spacing of the rollers 26 , 27 of the pre-press 4 . The now pre-compressed mineral fiber layer 3 is fed to a device 5 for longitudinal compression, by means of which the mineral fiber layer 3 is folded. In the subsequent felting device 8 , the surface areas of the mineral fiber layer are torn open at a preselected depth, so that adjacent bulges of the mineral fiber layer are connected to one another by fibers that are largely isotropically oriented in this area. The surface areas homogenized in this way, namely the top and bottom of the mineral fiber layer, are smoothed on the surface by a transfer belt device 6 from two opposing conveyor belts 24 , 25 and fed to the continuous furnace 7 by hardening the mineral fiber layer now prepared according to the invention into a solid plate.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 2. Die in dieser Figur dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der aus Fig. 1 durch die Ausgestaltung der Verfilzvorrichtung, während die übrigen Vorrichtungselemente mit denen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung baugleich und funktionsgleich sind. Die gefaltete Mineralfaserlage, die beim Durchlaufen durch die Einrichtung zum Längskomprimieren ausgebildet wurde, wird nunmehr einer Verfilzvorrichtung 8 zugeführt, welche aus zwei einander gegenüberliegenden Nadelbrettern 30, 31 besteht, die mit Hilfe eines geeigneten Antriebes von der Mineralfaserlage 3 abgehoben bzw. auf sie abgesenkt werden können. Diese Nadelbretter 30, 31 weisen an ihrer der Mineralfaserlage 3 zugewandten Seite eine Anordnung von Nadeln auf, durch die je nach deren Ausgestaltung ein durch den jeweiligen Grad der Verfilzung bestimmte Dichteverteilung auch im Inneren der Mineralfaserlage ausgebildet werden kann.A further embodiment of the present invention is shown in FIG. 2. The device shown in this figure differs from that of FIG. 1 in the configuration of the felting device, while the other device elements are identical in construction and function to those of the device shown in FIG. 1. The folded mineral fiber layer, which was formed during the passage through the device for longitudinal compression, is now fed to a felting device 8 , which consists of two needle boards 30 , 31 lying opposite one another, which are lifted off or lowered onto the mineral fiber layer 3 with the aid of a suitable drive can. These needle boards 30 , 31 have, on their side facing the mineral fiber layer 3, an arrangement of needles by means of which, depending on their configuration, a density distribution determined by the respective degree of matting can also be formed inside the mineral fiber layer.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform eines Nadelbrettes 30 mit einer Vielzahl von zur Mineralfaserlage 3 hin gerichteten Nadeln 32, von denen hier lediglich vier dargestellt sind. Dabei ist die Hubbewegung des Nadelbrettes 30 durch die Darstellung von vier Positionen angedeutet. Jede Nadel 32 ist mit von der Umfangsfläche der Nadel vorspringenden Bärten 33 versehen, die im hier gezeichneten Beispiel in etwa konstantem Abstand voneinander an der Nadel angeordnet sind. Das Nadelbrett 30 wird so betrieben, daß die vertikale Nadelgeschwindigkeit im wesentlichen einer Sinusfunktion folgt, der eine oszillierende Eintauchtiefenänderung überlagert ist. Der maximale Hub des Nadelbrettes 30 kann dabei beispielsweise 60 mm betragen. Der obere Umkehrpunkt der Hubbewegung ist so gelegt, daß das Nadelbrett 30 aus der Mineralfaserlage 3 ausgefahren ist, während es in den jeweiligen unteren Umkehrpunkten in die Mineralfaserlage 3 voll oder nur halb eintaucht, so daß entweder die Gesamtheit der Bärte 33 wirkt oder aber nur etwa die Hälfte der Bärte 33 im unteren Bereich der Nadeln 32. Durch den sinusförmigen Geschwindigkeitsverlauf beim Eintauchen und Rückfahren der Nadeln 32 wird bewirkt, daß nur in bestimmten Bereichen Fasern von den Bärten 33 mitgenommen werden. Durch die hohe Vertikalgeschwindigkeit im mittleren Bereich können die Bärte 33 wegen der dort überkompensierten Adhäsionskräfte keine Fasern mitnehmen. Bei Annäherung an die unteren Umkehrpunkte jedoch reduziert sich die Nadelgeschwindigkeit bis auf Null, so daß hier die Bärte 33 Fasern aufgreifen und die vertikale Richtung umlenken. Bei der in Fig. 3 gewählten Anordnung der Bärte 33 und Nadeln 32 und einem oszillierenden Eintauchtiefenwechsel, beispielsweise zwischen einer ersten Tiefe an der Grenze zwischen einem mittleren Bereich B und einem oberflächenentfernten C und einer zweiten Tiefe an der Grenze zwischen einem oberflächennahen Bereich A und dem Bereich B wird in Kombination mit dem sinusförmigen Verlauf der Bewegungsgeschwindigkeit der Nadeln 32 der oberflächennahe Bereich A stark, der sich daran anschließende Bereich B schwächer verfilzt, beispielsweise nur halb so stark wie der Bereich A. Werden mehrere definierte Eintauchtiefen oszillierend variiert, so läßt sich entsprechend eine mehrfache Abstufung des Verfilzungsgrades erzielen. Fig. 3 shows a first embodiment in a schematic representation of a needle board 30 with a plurality of the mineral fiber layer 3 directed towards the needles 32, of which are shown here only four. The lifting movement of the needle board 30 is indicated by the representation of four positions. Each needle 32 is provided with beards 33 projecting from the circumferential surface of the needle, which in the example shown here are arranged at an approximately constant distance from one another on the needle. The needle board 30 is operated in such a way that the vertical needle speed essentially follows a sine function which is superimposed on an oscillating change in immersion depth. The maximum stroke of the needle board 30 can be, for example, 60 mm. The upper reversal point of the lifting movement is placed so that the needle board 30 is extended from the mineral fiber layer 3 , while it is fully or only half immersed in the respective mineral reversal points 3 , so that either the entirety of the whiskers 33 acts or only approximately half of the beards 33 in the lower region of the needles 32 . The sinusoidal speed curve when the needles 32 are immersed and retracted means that fibers are only carried along by the beards 33 in certain areas. Due to the high vertical speed in the central area, the beards 33 cannot take any fibers with them because of the overcompensated adhesive forces there. When approaching the lower reversal points, however, the needle speed is reduced to zero, so that the beards pick up 33 fibers and redirect the vertical direction. In the arrangement of the beards 33 and needles 32 selected in FIG. 3 and an oscillating immersion depth change, for example between a first depth at the boundary between a central region B and a surface-distant C and a second depth at the boundary between a surface-near region A and the Area B in combination with the sinusoidal course of motion of the needles 32 becomes the area A close to the surface, the adjoining area B becomes less matted, for example only half as much as the area A. achieve a multiple gradation of the degree of matting.

Um den stufenartigen Effekt der Verfilzung auf andere, besonders einfache Weise auszubilden, kann eine Anordnung der Nadeln 32 mit Bärten 33 nach Fig. 4 gewählt werden. Etwa die Hälfte der Gesamtzahl der Nadeln 32, 34 ist verkürzt ausgebildet, so daß sich deren Wirkung auf den oberflächennahen Bereich A die Mineralfaserlage 3 begrenzt. Die andere Hälfte der Nadeln 34 wirkt sowohl in dem Bereich A als auch in dem sich daran anschließenden Bereich B. Der Bereich A wird wiederum stark verfilzt, der Bereich B schwächer verfilzt, wobei hier eine deutliche Abstufung erzielt wird. Beim Einsatz mehrerer unterschiedlicher Nadellängen kann auch hier eine mehrfache Abstufung des Verfilzungsgrades erreicht werden.In order to develop the step-like effect of the felting in a different, particularly simple manner, an arrangement of the needles 32 with beards 33 according to FIG. 4 can be selected. About half of the total number of needles 32 , 34 is shortened, so that their effect on region A near the surface of the mineral fiber layer 3 is limited. The other half of the needles 34 acts both in the area A and in the adjoining area B. The area A is again heavily matted, the area B is weakly matted, a clear gradation being achieved here. When using several different needle lengths, a multiple gradation of the degree of matting can also be achieved here.

Ein drittes Ausführungsbeispiel für ein Nadelbrett zeigt Fig. 5, bei der das Nadelbrett 30 eine Vielzahl von Nadeln 35 trägt, die jeweils nur in ihrem unteren Endabschnitt mit Bärten 33 versehen sind. Die Nadeln 35 bzw. Bärte 33 wirken, wiederum in Kombination mit der sinusartigen Bewegungsgeschwindigkeit, nur in einem von der Oberfläche entfernt liegenden Bereich B, während der oberflächennahe Bereich A praktisch völlig unbeeinflußt bleibt. Wie oben erläutert, ist in dem Bereich A die Geschwindigkeit der Nadeln 35 zu groß, als daß Fasern mitgenommen werden könnten.A third embodiment for a needle board, Fig. 5, in which the needle board 30 carries a plurality of needles 35 which are each provided only in its lower end portion with beards 33rd The needles 35 or beards 33 act, again in combination with the sinusoidal movement speed, only in an area B lying away from the surface, while the area A close to the surface remains practically completely unaffected. As explained above, in area A the speed of the needles 35 is too high for fibers to be taken along.

Je nach Anwendungszweck wird man nur ein Nadelbrett 30, Nadelbretter auf beiden Seiten der Mineralfaserlage 3, wie in Fig. 2 dargestellt, oder auch eine Kombination unterschiedlich gestalteter Nadelbretter, gegebenenfalls in Kombination mit Metallbürsten 28, 29, wie ebenfalls nach Fig. 2, wählen.Depending on the application, only a needle board 30 , needle boards on both sides of the mineral fiber layer 3 , as shown in FIG. 2, or a combination of differently designed needle boards, optionally in combination with metal brushes 28 , 29 , as also shown in FIG. 2, will be selected .

Dabei werden zweckmäßigerweise den Nadelbrettern 30, 31, wie Fig. 2 zu entnehmen ist, zwei einander gegenüberliegende rotierende Metallbürsten 28, 29 nachgeschaltet, die denen entsprechen, wie sie schon im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden sind. Dieser aus Nadelbrettern 30, 31 und Metallbürsten 28, 29 bestehenden Verfilzvorrichtung ist wiederum eine Überleitbandeinrichtung 6 nachgeschaltet, die aus zwei einander gegenüberliegenden Förderbändern 24, 25 besteht und die die Oberflächen der Mineralfaserlage 3 glättet. In this case, the needle boards 30 , 31 , as can be seen in FIG. 2, are expediently followed by two opposing rotating metal brushes 28 , 29 which correspond to those as have already been described in connection with FIG. 1. This felting device consisting of needle boards 30 , 31 and metal brushes 28 , 29 is in turn followed by a transfer belt device 6 , which consists of two conveyor belts 24 , 25 lying opposite one another and which smoothes the surfaces of the mineral fiber layer 3 .

Fig. 6a zeigt einen Ausschnitt einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mineralfaserplatte 3, bei der die Oberflächenbereiche 36, 37 behandelt sind. In dem mittleren Bereich 38 ist die durch das Längskomprimieren entstandene Faltenstruktur erhalten, während in den Oberflächenbereichen 36, 37 diese Ausrichtung der Fasern ausgehoben ist, so daß sich dort eine im wesentlichen homogene, isotrope Faserlage ausgebildet hat. Fig. 6(b) zeigt einen Ausschnitt einer Mineralfaserplatte, die unter Verwendung des Nadelbrettes nach Fig. 5 hergestellt worden ist. Hier ist der Mittelbereich 39 homogenisiert, während die oberflächennahen Bereiche ihre unbeeinflußte Faltenstruktur zeigen. FIG. 6a shows a section of a mineral fiber plate 3 produced by the inventive method in which the surface regions 36 are handles 37. In the middle region 38 the fold structure created by the longitudinal compression is preserved, while in the surface regions 36 , 37 this orientation of the fibers is raised, so that an essentially homogeneous, isotropic fiber layer has formed there. FIG. 6 (b) shows a section of a mineral fiber plate which has been produced using the needle board according to FIG. 5. Here, the central area 39 is homogenized, while the areas near the surface show their uninfluenced fold structure.

Für alle Anwendungsformen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Hubfrequenz des Nadelbrettes, d. h. die Frequenz für die Sinusfunktion, aus dem Bereich von 5 bis 25 Hz zu wählen.It has proven to be advantageous for all forms of use emphasized the stroke frequency of the needle board, d. H. the Frequency for the sine function, in the range from 5 to 25 Hz to choose.

Claims (13)

1. Verfahren zum Herstellen von Mineralfaserplatten, bei dem
  • - mit einem Bindemittel benetzte Mineralfasern zur Bildung einer Mineralfaserlage (3) auf einer Fördereinrichtung (2) deponiert werden,
  • - anschließend die Mineralfaserlage (3) in ihrer Dicke vorkomprimiert und danach in ihrer Länge durch wechselseitiges Ausbauchen gefaltet wird,
  • - bevor die Mineralfaserlage (3) in ihrer Dicke derart komprimiert wird, daß sie nach Führung durch einen Durchlaufofen und Aushärtung eine praktisch ebene Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Mineralfaserlage (3) vor der Endkomprimierung und vor dem Eintritt in den Durchlaufofen gezielt bereichsweise verfilzt wird, indem bei einer mittels mindestens einem mechanischen Element auf die Mineralfasern aufgebbaren Kraft in dem zu verfilzenden Bereich die Kraftkomponente senkrecht zur Ebene der Mineralfaserlage maximiert wird.
1. A process for producing mineral fiber boards, in which
  • - Mineral fibers wetted with a binder are deposited on a conveyor ( 2 ) to form a mineral fiber layer ( 3 ),
  • - The thickness of the mineral fiber layer ( 3 ) is then pre-compressed and then its length is folded by mutual bulging,
  • - Before the thickness of the mineral fiber layer ( 3 ) is compressed in such a way that it has a practically flat surface after being guided through a continuous furnace and curing, characterized in that
  • - The mineral fiber layer ( 3 ) before the final compression and before entering the continuous furnace is deliberately matted in regions by maximizing the force component perpendicular to the plane of the mineral fiber layer in the region to be matted by means of a force that can be applied to the mineral fibers by means of at least one mechanical element.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die gezielte bereichsweise Verfilzung dadurch erfolgt, indem wenigstens eine Nadel (32, 34, 35) oder ein Stift in die Mineralfaserlage (3) eingeführt wird, wobei in dem zu verfilzenden Bereich die Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel oder Stift und den Mineralfasern minimiert wird.
2. The method according to claim 1, characterized in that
  • - The targeted felting in regions takes place by inserting at least one needle ( 32 , 34 , 35 ) or a pin into the mineral fiber layer ( 3 ), the relative speed between the needle or pin and the mineral fibers being minimized in the area to be felted.
3. Vorrichtung zum Herstellen von Mineralfaserplatten, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit
  • - einer Fördereinrichtung (2) zum Fördern einer Mineralfaserlage (3),
  • - einer Vorpresse (4) zum Dickenvorkomprimieren der Mineralfaserlage (3),
  • - einer Einrichtung (5) zum Längskomprimieren der Mineralfaserlage (3) durch wechselseitiges Ausbauchen, sowie
  • - einer Überleitbandeinrichtung (6) und
  • - einem Durchlaufofen (7), dadurch gekennzeichnet, daß sie
  • - unmittelbar vor der Überleitbandeinrichtung (6) eine Verfilzeinrichtung aufweist und der Durchlaufofen (7) der Überleitbandeinrichtung (6) unmittelbar nachgeordnet ist, und
  • - die Verfilzvorrichtung (8) eine Einrichtung umfaßt, welche die auf die Mineralfasern der Mineralfaserlage (3) zu übertragende Kraftkomponente senkrecht zur Ebene der Mineralfaserlage maximiert.
3. Device for producing mineral fiber boards, in particular for performing the method according to one of the preceding claims, with
  • - a conveying device ( 2 ) for conveying a mineral fiber layer ( 3 ),
  • - a pre-press ( 4 ) for pre-compressing the mineral fiber layer ( 3 ),
  • - A device ( 5 ) for longitudinally compressing the mineral fiber layer ( 3 ) by mutual bulging, and
  • - A transfer belt device ( 6 ) and
  • - A continuous furnace ( 7 ), characterized in that it
  • - Immediately before the transfer belt device ( 6 ) has a felting device and the continuous furnace ( 7 ) is arranged immediately after the transfer belt device ( 6 ), and
  • - The felting device ( 8 ) comprises a device which maximizes the force component to be transmitted to the mineral fibers of the mineral fiber layer ( 3 ) perpendicular to the plane of the mineral fiber layer.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Verfilzvorrichtung (8) eine Nadelbrettmaschine (30, 31) mit sich oszillierend bewegenden Nadeln (32, 34, 35) ist, deren Bewegungsgeschwindigkeit einer Sinusfunktion mit minimaler Geschwindigkeit an den Umkehrpunkten der oszillierenden Bewegung gehorcht.
4. The device according to claim 3, characterized in that
  • - The felting device ( 8 ) is a needle board machine ( 30 , 31 ) with oscillating moving needles ( 32 , 34 , 35 ), the speed of which obeys a sinus function with minimal speed at the reversal points of the oscillating movement.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Nadeln (32, 34, 35) abschnittsweise mit zumindest einem von der Umfangsfläche der Nadel vorspringenden Bart (33) versehen sind.
5. The device according to claim 4, characterized in that
  • - The needles ( 32 , 34 , 35 ) are provided in sections with at least one beard ( 33 ) projecting from the peripheral surface of the needle.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - Nadeln unterschiedlicher Länge vorgesehen sind.
6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that
  • - Needles of different lengths are provided.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Nadelbrettmaschine zwei einander gegenüberliegend angeordnete Nadelbretter (30, 31) aufweist,
  • - die an der der Mineralfaserlage (3) zugewandten Seite jeweils mit einer Vielzahl von Nadeln (32, 34, 35) versehen sind.
7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that
  • the needle board machine has two needle boards ( 30 , 31 ) arranged opposite one another,
  • - The side facing the mineral fiber layer ( 3 ) are each provided with a plurality of needles ( 32 , 34 , 35 ).
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Verfilzvorrichtung (8) wenigstens eine rotierende Metallbürste (28, 29) aufweist, deren Drehgeschwindigkeit wählbar regelbar ist.
8. The device according to claim 3, characterized in that
  • - The felting device ( 8 ) has at least one rotating metal brush ( 28 , 29 ), the rotational speed of which can be selected.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - sie zwei einander gegenüberliegend angeordnete, rotierende Metallbürsten (28, 29) aufweist, die jeweils aus einer Walze bestehen, auf der eine Vielzahl von Stiften oder Nadeln angebracht ist,
  • - wobei die Stiftlänge oder Nadellänge im wesentlichen der Schichtdicke des zu verfilzenden Oberflächenbereiches (36, 37) der Mineralfaserlage (3) und
  • - der engste Abstand der Walzen etwa der Dicke der herzustellenden Mineralfaserplatte entspricht.
9. The device according to claim 8, characterized in that
  • it has two rotating metal brushes ( 28 , 29 ) arranged opposite one another, each consisting of a roller on which a multiplicity of pins or needles are attached,
  • - Wherein the pin length or needle length essentially the layer thickness of the surface area ( 36 , 37 ) of the mineral fiber layer ( 3 ) and
  • - The closest distance between the rollers corresponds approximately to the thickness of the mineral fiber board to be produced.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Verfilzvorrichtung (8) sowohl wenigstens eine Bürstenwalze (28, 29) als auch eine Nadelbrettmaschine (30, 31) umfaßt.
10. Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that
  • - The felting device ( 8 ) comprises at least one brush roller ( 28 , 29 ) and a needle board machine ( 30 , 31 ).
11. Mineralfaserplatte, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - in bezug auf ihre Oberfläche(n) (36, 37) die oberflächennahen Fasern verfilzt sind.
11. Mineral fiber board, in particular produced by the method according to claim 1 or 2, characterized in that
  • - The near-surface fibers are matted with respect to their surface (s) ( 36 , 37 ).
12. Mineralfaserplatte, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Grad der Verfilzung in Richtung auf die Oberfläche(n) (36, 37) abgestuft oder kontinuierlich zunimmt.
12. Mineral fiber board, in particular produced by the method according to claim 1 or 2, characterized in that
  • - The degree of matting towards the surface (s) ( 36 , 37 ) graded or increases continuously.
13. Mineralfaserplatte, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - sie in ihrem Mittelbereich (39) verfilzt ist, während die oberflächennahen Fasern in bezug auf ihre Oberfläche(n) unverfilzt sind.
13. Mineral fiber board, in particular produced by the method according to claim 1 or 2, characterized in that
  • - It is matted in its central region ( 39 ), while the near-surface fibers are not matted with respect to their surface (s).
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