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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der Isolation und speziell der Wärmedämmung und
auch Schalldämmung
von Leitungen (wie einer Rohrleitung), durch welche ein Fluid mit
einer anderen Temperatur als derjenigen seiner Umgebung fließt oder
welche es enthalten. Dabei ist es insbesondere erwünscht, den
Wärmeaustausch
zwischen der Rohrleitung und ihrer Umgebung zu begrenzen.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elementen wie
(tatsächlich
röhrenförmigen)
ringförmigen
Elementen durch Stanzen, wobei das Ausgangsmaterial ein Band aus
einem (im Allgemeinen mit einem vernetzten Bindemittel) beschichteten
Fasernonwoven (d.h. einem Filz) wie einer (im Sinne einer Wärmebehandlung)
getauchten Mineralwolle ist, wobei in dem Verfahren ein Stanzwerkzeug (oder
Drückwerkzeug)
in Form mindestens eines Lochstempels verwendet wird, der in einer
Pressplatte angebracht ist, durch das Band aus dem Nonwoven aus
einem beschichteten Fasermaterial gedrückt und anschließend wieder
zurückgezogen
wird.
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Es
sind Dämmstoffe
für Rohrleitungen
unabhängig
von deren Durchmesser, Länge
und Krümmungsradius
erwünscht.
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Die
Wärmedämmung von
Rohrleitungen, durch welche Fluide fliessen, ist weit verbreitet,
sowohl, um die Rohrleitungen vor dem Einfrieren zu schützen als
auch um einen übermäßigen Verlust von
Wärme oder
Kälte,
insbesondere aus Gründen der
Energieeinsparung, zu verhindern.
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Die
Isolation im Wohn- und Dienstleistungssektor wie die Wärmedämmung von
Rohrleitungen, durch welche Fluide fließen und welche durch unbeheizte
Bereiche führen,
setzt sich im Allgemeinen aus aufgeschäumten synthetischen Materialien
oder Mineralwolle, speziell Glas- oder Gesteinswolle, zusammen.
Die Wärmedäm mung wird
dann durch als Schalen bezeichnete zylindrische Elemente (englisch "pipe section") realisiert.
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Es
ist bekannt, ringförmige
Elemente aus Mineralwolle zur Wärmedämmung von
Rohren und Rohrknien zu verwenden, wobei die Mineralwollefasern
im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
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Weiterhin
ist es bekannt, solche ringförmigen (oder
röhrenförmigen)
Elemente durch Zuschneiden mittels Stanzen aus einem Band aus einem
beschichteten Fasernonwoven in Form einer getauchten Mineralwolle
herzustellen, wobei alle Fasern im Wesentlichen in der Längsrichtung
dieses Bandes angeordnet sind. Das Stanzen wird dann mittels dreier
Stanzwerkzeuge durchgeführt,
die auf derselben Seite des Bandes angeordnet sind und nacheinander in
dieses Band gedrückt
werden. Während
ein erstes Stanzwerkzeug in das Band aus dem beschichteten Fasernonwoven
gedrückt
wird, wird ein Stoßstempel gleichzeitig
abgesenkt, der durch Drücken
das erste Element wie einen Mineralwollezylinder hinausdrückt mit
dem Ergebnis, dass sich in dem Band ein Loch gebildet hat. Anschließend wird
das Band derart vorwärts
bewegt, dass das Loch, über
welchem sich ein zweiter Stoßstempel
befindet, in einem zweiten Stanzwerkzeug angeordnet wird. Der zweite
Stoßstempel
wird in das Loch von oben eingeführt,
um das Band zu zentrieren, wonach durch Stanzen um dieses Loch herum
ein Ringelement herausgeschnitten wird. Demzufolge bleibt ein Loch,
das größer als das
zuerst genannte ist, in dem Band zurück. Nun wird das Band erneut
mit einem gewissen Abstand nach vorn bewegt, wobei dann das vergrößerte Loch unter
einem dritten Stoßstempel
angeordnet wird. Der dritte Stoßstempel
umgibt ein drittes Stanzwerkzeug und wird in das vergrößerte Loch
abgesenkt, wonach das betreffende Stanzwerk in das Band gedrückt wird.
Demzufolge wird durch Stanzen noch ein weiteres Ringelement herausgeschnitten,
dessen Durchmesser größer als
derjenige des zuvor hergestellten Ringelements ist. Anders ausgedrückt führt dieses
bekannte Verfahren zur Herstellung von zwei Typen von ringförmigen (oder
röhrenförmigen)
Elementen, die verschiedene Durchmesser haben. Ein solches Verfahren
ist nicht völlig
zufrieden stellend, da es die Verwendung einer recht umfangreichen Ausrüstung erfordert,
und auch, da die Beständig keit der
hergestellten ringförmigen
(oder röhrenförmigen) Elemente
gegenüber
Zusammendrücken
weniger gut als die Komprimierungsbeständigkeit des Ausgangsmaterials
ist.
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Deshalb
betrifft die Erfindung ein Stanz- (oder Loch-)Verfahren, das, im
Vergleich mit den bekannten Stanzverfahren, viel einfacher und zuverlässiger ist,
mittels Ausrüstungen
durchgeführt
werden kann, die nur wenig Raum beanspruchen, und außerdem derart
durchgeführt
wird, dass die Komprimierungsbeständigkeit der durch Stanzen
herausgeschnittenen Elemente im Wesentlichen gleich der Komprimierungsbeständigkeit
des Ausgangsmaterials ist.
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Das
erfindungsgemäße Stanzverfahren
ist dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete röhrenförmige Lochstempel
durch die Pressplatte hindurch vorsteht und eine Länge hat,
die 80 bis 350 % und vorzugsweise 200 bis 300 % der Dicke des Bandes
entspricht, und dass das Stanzen gegen eine gegebenenfalls mit Löchern versehene
Gegenpressplatte durchgeführt
wird, und dass das Stanzen derart durchgeführt wird, dass zunächst ein
Element, das durch Stanzen zugeschnitten worden ist, in dem Lochstempel
vorübergehend
festgehalten wird, aber nach schrittweiser Vorwärtsbewegung des Bandes aus
einem Fasermaterial wie Mineralwolle und erneutem Druck zum Inneren
des röhrenförmigen Lochstempels
das Element durch den Lochstempel hindurch mittels des jetzt durch
Stanzen zugeschnittenen Elements nach hinten gedrückt wird.
Auf diese Art wird auf eine sehr einfache und zuverlässige Weise
erreicht, dass, nachdem das jeweilige Element durch Stanzen zugeschnitten
und in dem Stanzwerkzeug angeordnet worden ist, dieses Element durch Pressen
aus dem Stanzwerkzeug von dem Stanzelement ausgeworfen wird, das
durch Stanzen von dem Stanzwerkzeug in der folgenden zu bearbeitenden Schicht
herausgeschnitten wird. Dabei nehmen der röhrenförmige Lochstempel und die ihm
zugeordnete Pressplatte nicht viel Platz ein. Die Komprimierungsbeständigkeit
der Ringelemente wird im Vergleich mit der Komprimierungsbeständigkeit
des Ausgangsmaterials nicht signifikant verringert.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stanzverfahrens
werden die Elemente beispielsweise als Wärmedämmhüllen für Rohre verwendet, wobei diese
Ausführungsform
des Verfahrens dadurch gekennzeichnet ist, dass die verwendeten
Lochstempel von einem röhrenförmigen Lochstempel
mit größerem Durchmesser
und einem röhrenförmigen Lochstempel
mit kleinerem Durchmesser gebildet werden, wobei die röhrenförmigen Lochstempel
auf ihrer jeweiligen Seite des Bandes aus Mineralwolle angeordnet
sind, dass die Lochstempel einzeln in das Band und ineinander mit
dem Ergebnis gedrückt
werden, dass ein zwischen diesen Lochstempeln gebildetes Ringelement
sich wie ein Stopfen in dem röhrenförmigen Lochstempel
mit dem größeren Durchmesser
befindet, und dass, nachdem die zwei Lochstempel voneinander beabstandet
worden sind, das Band aus Mineralwolle mit einem Schritt vorwärts bewegt
wird und die zwei röhrenförmigen Lochstempel
erneut einzeln in das Mineralwolleband mit dem Ergebnis gedrückt werden,
dass das jetzt durch Stanzen zugeschnittene Ringelement das Ringelement,
das in der vorhergehenden Stufe durch Stanzen zugeschnitten worden
ist, aus dem röhrenförmigen Lochstempel
mit dem größeren Durchmesser
hinausdrückt,
wobei das Ringelement von letzterem Lochstempel nach hinten abgegeben
wird.
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Eine
zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stanzverfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen aus Mineralwollefasern,
der sich durch den Druck nach innen in dem Band an dem kleineren
röhrenförmigen Lochstempel bildet,
mittels einer Saugeinrichtung nach hinten gesaugt wird, um durch
den Lochstempel hindurch auszutreten.
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Eine
dritte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stanzverfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lochstempel drehen, während sie in
das Band gedrückt
werden, mit dem Ergebnis, dass die durch Stanzen zugeschnittenen
Elemente mit einer besonders gleichmäßigen Oberfläche versehen
sind.
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Eine
vierte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stanzverfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem größeren röhrenförmigen Lochstempel ausgestoßenen Ringelemente
sofort nach ihrer Abgabe aufgenommen werden, was sich als der vorteilhafteste
Vorgang erwiesen hat, wenn das Verfahren relativ schnell durchgeführt werden muss.
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Eine
fünfte
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Stanzverfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Ausgangsmaterial
sich aus verwebten Fasern aus Glaswolle, Gesteinswolle oder Pflanzenfasern
mit einer Dichte von 15 bis 80 kg/m3 und
vorzugsweise von 35 kg/m3 zusammensetzt,
und dass das Band eine Dicke von 4 bis 20 cm, vorzugsweise 5 bis
15 cm, und insbesondere etwa 10 cm hat. Diese Ausführungsform
hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Stanzverfahrens,
die eine Einrichtung, um ein Band aus einem Fasermaterial wie Mineralwolle
oder Pflanzenfasern, wobei diese Fasern in Längsrichtung des Bandes verlaufen,
schrittweise vorwärts
zu bewegen, sowie eine Pressplatte, die mit mindestens einem Lochstempel
versehen ist, umfasst. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Lochstempel röhrenförmig ist
und eine Länge
hat, die 80 bis 500 %, vorzugsweise 100 bis 350 %, und insbesondere
200 bis 300 % der Dicke des Bandes entspricht, dass eine gegebenenfalls
mit einem Loch versehene Gegenpressplatte gegenüber und mit einem gewissen
Abstand zu der Pressplatte angeordnet ist, und dass der Lochstempel
in einem Loch in der Pressplatte derart angebracht ist, dass sichergestellt
wird, dass das Ausstoßen
durch Drücken
des durch Stanzen zugeschnittenen Ringelements durch den Innenkanal
des Lochstempels hindurch nach hinten erfolgen kann. Diese Vorrichtung
hat sich für die
Durchführung
des Stanzverfahrens als besonders geeignet erwiesen.
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Erfindungsgemäß können die
Lochstempel einen röhrenförmigen Lochstempel
mit größerem Durchmesser
und einen röhrenförmigen Lochstempel
mit kleinerem Durchmesser umfassen, wobei die Lochstempel direkt
einander gegenüber
auf ihrer jeweiligen Seite des Bandes aus beschichtetem Fasermaterial
derart angeordnet sind, dass der Lochstempel mit kleinerem Durchmesser
an eine Gegenpressplatte gedrückt
werden kann, die entfernt wird, nachdem der Lochstempel das Band
durchstoßen
hat, und der Lochstempel mit größerem Durchmesser über den Lochstempel
mit kleinerem Durchmesser, vorzugsweise im Wesentlichen koaxial
zu diesem Lochstempel, gleiten kann. Es hat sich gezeigt, dass eine
solche Vorrichtung besonders effizient arbeitet und außerdem nur
wenig Platz beansprucht.
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Erfindungsgemäß kann der
röhrenförmige Lochstempel
mit kleinerem Durchmesser mit einer Saugeinrichtung verbunden werden,
mit dem Ergebnis, dass es besonders leicht ist, den in dem kleineren
röhrenförmigen Lochstempel
gebildeten Mineralwollestopfen zu entfernen.
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Schließlich kann
der röhrenförmige Lochstempel
mit kleinerem Durchmesser erfindungsgemäß eine Länge haben, die 80 bis 150 %
und vorzugsweise 100 bis 120 % der Dicke des Bandes entspricht.
Eine solche Ausführungsform
des kleineren Lochstempels hat sich für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Stanzverfahren
als besonders geeignet erwiesen.
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1 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wobei ein Lochstempel in seiner oberen Position dargestellt ist,
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2 entspricht 1,
wobei sich aber der Lochstempel in seiner unteren Position befindet,
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3 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die mit zwei Lochstempeln versehen ist,
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4 entspricht 3,
wobei aber die Lochstempel in das Band gedrückt sind,
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5 zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht im vergrößerten Maßstab eines
durch Stanzen zugeschnittenen Elements, das durch einen Lochstem pel
hindurch nach oben und außen
von einem weiteren Element gedrückt
wird, das durch Stanzen zugeschnitten worden ist,
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6 entspricht 5,
wobei aber die durch Stanzen zugeschnittenen Elemente ein mittiges
Loch enthalten, und
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7 zeigt
eine schematische Ansicht der drei Stufen des Stanzverfahrens.
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Die
in 1 gezeigte Vorrichtung wird zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Stanzverfahrens
verwendet. Das Stanzverfahren wird im Folgenden näher erläutert. Die
Vorrichtung umfasst eine Einrichtung 21 zum schrittweisen
Vorwärtsbewegen eines
Bandes 22 aus beschichtetem faserförmigem Material wie einer Mineralwolle
oder Pflanzenfassern, wobei die Fasern in der Längsrichtung A des Bandes verlaufen.
Außerdem
umfasst die Vorrichtung eine Pressplatte 24, wobei ein
Lochstempel 27 in einem Loch 25 in der Pressplatte 24 angebracht ist.
Der Lochstempel 27 ist röhrenförmig und hat eine Länge x, die
80 bis 500 %, vorzugsweise 100 bis 350 %, und insbesondere 200 bis
300 % der Dicke t des Bandes 22 entspricht. Gegenüber der
Pressplatte 24 ist eine Gegenpressplatte 210,
die gegebenenfalls mit einem Loch 28 versehen ist, siehe 3,
angeordnet. Der Lochstempel 27 hat eine derartige Länge, dass,
wenn der Lochstempel in das Band gedrückt worden ist, das durch Stanzen
zugeschnittene Element nach hinten und außen durch den Innenkanal des
Lochstempels gedrückt
wird, d.h., wenn der Lochstempel durch einen oder mehrere aufeinander folgende
Wege in dem Band derart gedrückt
wird, um weitere Elemente durch Stanzen zuzuschneiden.
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Wie
in 3 gezeigt, können
die Lochstempel auch von einem röhrenförmigen Lochstempel 215 mit
größerem Durchmesser
und einem röhrenförmigen Lochstempel 216 mit
kleinerem Durchmesser gebildet werden. Diese Lochstempel sind direkt
einander gegenüber
an dem Band 22 angeordnet. Somit sind die Lochstempel 215 und 216 derart
angeordnet, dass der Lochstempel 216 in dem Lochstempel 215 gleiten
kann, während
er in das Band 22 gedrückt wird,
siehe 4, wobei der Lochstempel 216 vorzugsweise
im Wesentlichen koaxial zu dem Lochstempel 215 gleitet.
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Wie
in 3 gezeigt, kann der Lochstempel 216 mit
einer Saugeinrichtung 218 verbunden werden, die das Material
aufnehmen kann, das von dem Stopfen kommt, der in dem Lochstempel 216 während des
Pressens zum Inneren des Lochstempels 216 in dem Band 22 gebildet
worden ist. Der Lochstempel 216 kann eine Länge y haben,
die 80 bis 150 % und vorzugsweise 100 bis 120 % der Dicke t des Bandes 22 entspricht.
In 3 ist aus Gründen
der Verdeutlichung der Lochstempel 216 besonders lang dargestellt.
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Das
erfindungsgemäße Stanzverfahren
wird zur Herstellung von Elementen wie Ringelementen durch Stanzen
angewendet, wobei in ihm ein Ausgangsmaterial in Form eines Bandes
aus einem beschichteten Fasermaterial wie einer getauchten Mineralwolle,
Gesteinswolle oder Glaswolle, eingesetzt wird. Dabei besteht die
Aufgabe des erfindungsgemäßen Stanzverfahrens
darin, einsatzfertig hergestellte Elemente mit derselben Komprimierungsbeständigkeit
und derselben Nachgiebigkeit wie das Ausgangsmaterial bereitzustellen.
In dem Stanzverfahren werden, siehe 7, folgende
Stufen durchgeführt:
- a) der röhrenförmige Lochstempel 27 steht
durch die Pressplatte 24 hindurch vor und hat eine Länge, die
80 bis 350 % und vorzugsweise 200 bis 300 % der Dicke des Bandes
entspricht,
- b) das Stanzen mittels des Lochstempels 27 erfolgt
gegen eine Gegenpressplatte 210, die gegebenenfalls mit
Löchern 28 versehen
ist, und
- c) das Stanzen erfolgt auf eine solche Weise, dass ein Element 212,
das, siehe 5, durch Stanzen zugeschnitten
worden ist, zunächst
in dem Lochstempel 27 festgehalten wird, aber, nach einem
schrittweisen Vorwärtsbewegen
des Bandes 2 aus Mineralwolle und einem erneuten Druck
zum Inneren des röhrenförmigen Lochstempels 27 das
Element durch diesen Lochstempel hindurch mittels des jetzt durch
Stanzen zugeschnittenen Elements 212' nach hinten und außen gedrückt wird.
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In
den 5 und 6 ist gezeigt, wie das Element 212 bzw. 213,
die zunächst
durch Stanzen zugeschnitten worden sind, sich an dem Punkt befinden,
dass sie durch Pressen durch den röhrenförmigen Lochstempel 27 bzw.
den röhrenförmigen Lochstempel 215 hindurch
ausgestoßen
und von dem Lochstempel, siehe Pfeil B bzw. Pfeil C, entfernt werden,
nachdem der Lochstempel 27 bzw. der Lochstempel 215 erneut
in dem Band 22 nach unten gedrückt worden ist, wobei die Lochstempel 27 und 215 in
den 5 und 6 nur als Strichellinie dargestellt
sind. Der letzte Stanzvorgang führt
zur Bildung des Elements 212' bzw. 213', und diese
Elemente drücken
das Element 212 bzw. 213, das aus dem vorhergehenden
Stanzvorgang resultiert, durch den röhrenförmigen Lochstempel 27 bzw. 215 hindurch. Wenn
sie gestapelt oder nebeneinander angeordnet werden, können die
erzeugten Ringelemente 213, 213' beispielsweise als Wärmedämmhüllen für Rohre verwendet
werden.
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Dazu
ist in Bezug auf die in 3 gezeigte Ausführungsform
festzustellen, dass der Lochstempel 216 zunächst in
das Innere, nämlich
zu einer zweiten Gegenpressplatte 219, gedrückt wird.
Diese Gegenpressplatte 219 befindet sich in einer fortgeschrittenen
Position, wobei aber sofort nach dem Pressvorgang von oben die Gegenpressplatte 219 in eine
zurückgezogene
Position zurückgebracht
wird, siehe den Pfeil F in zwei Richtungen, wonach der Lochstempel 215 in
das Band gedrückt
wird. Wenn die zwei Lochstempel voneinander beabstandet worden sind
und das Band einen Schritt vorwärts
bewegt worden ist, können
die zwei Lochstempel 216 und 217 erneut in das
Band gedrückt
werden. Das jetzt durch Stanzen zugeschnittene Ringelement 213' drückt das
Ringelement 213, das in der vorhergehenden Stufe durch
Stanzen zugeschnitten worden ist, nach oben (siehe Pfeil E) und
nach außen
(siehe Pfeil C) von dem röhrenförmigen Lochstempel 27 mit größerem Durchmesser,
wobei das letztere Ringelement 213 von dem Lochstempel 27 nach
hinten freigegeben wird.
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In
einer speziellen Stufe des Stanzverfahrens drehen sich die Lochstempel 215 und 216,
während
sie in das Band 22 gedrückt
werden.
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Die
Ringelemente 213, die von dem größeren röhrenförmigen Lochstempel 15 ausgeworfen werden,
können
unmittelbar danach aufgenommen werden.
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Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Stanzverfahrens
kann das verwendete Ausgangsmaterial aus beschichteten Fasern aus
Glaswolle, Gesteinswolle oder Pflanzenfasern mit einer Dichte von
10 bis 80 kg/m3 und vorzugsweise von 35
kg/m3 bestehen. Die Dicke des Bandes kann
4 bis 20 cm, vorzugsweise 5 bis 15 cm, und insbesondere etwa 10
cm betragen.