DE69734137T2

DE69734137T2 - Methode und Geräte zum Einführen von durch Luft angetriebenem Material in einem Kanal oder einer Aussparung

Info

Publication number: DE69734137T2
Application number: DE69734137T
Authority: DE
Inventors: Roger John Monmouth Leaver
Original assignee: Excel Industries Ltd
Current assignee: Excel Industries Ltd
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2017-11-06
Also published as: EP0841444B1; ATE304099T1; EP0841444A2; DE69734137D1; GB9708117D0; EP0841444A3

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Einführung von durch Luft mitnehmbarem Material, beispielsweise Isoliermaterial, in eine offene Vertiefung oder offenen Kanal und solchermaßen geformte Produkte. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, befaßt sich die Erfindung mit Verfahren und Vorrichtungen zur Einleitung von isolierendem Fasermaterial, beispielsweise faserförmigem oder Schaummaterial, in ein offenes Rahmenelement, wie einen Bauholzrahmen.
Häuser lassen sich mit einem Bauholzrahmen-Konstruktionsverfahren bauen, bei dem Holzrahmenpaneele in einer Fabrik gefertigt und dann auf dem Bauplatz errichtet werden. Wie in 1 der Zeichnungen gezeigt, weist ein typisches Paneel einen Holz-"geständerten"-Rahmen aus Elementen auf, die gewöhnlich 90 mm × 40 mm groß sind mit einer Sperrholz-Schichtplatte als äußerer Haut und einer Verputzplatte als innerer Haut. Andere Materialien können oftmals ebenfalls Verwendung finden, und unter der Verputzbplatte kann eine Dampfsperrschicht aus Polyethylen vorhanden sein. Die senkrechte Ständerung wird normalerweise in fixen Modulabständen plaziert, beispielsweise in Abständen von 600 mm, wobei jedoch, wie aus 1 ersichtlich, Designüberlegungen oftmals zu komplexen Anordnungen der Ständer führen, beispielsweise dort, wo eine Tür oder ein Fenster eingebaut werden. Die Paneele werden normalerweise dadurch isoliert, daß zwischen die Ständer, bevor die Verputzplatte befestigt wird, Mineralfasergeflecht oder Mineralfasermatten gepreßt werden.
Die Verwendung von Mineralfasergeflecht oder Fasermatten erfordert, daß das Material größenmäßig zugeschnitten wird und in die Aussparungen eingebaut wird, was zeitaufwendig ist und unangenehme sowie spezielle Vorkehrungen im Hinblick auf die Mineralfasern erfordern kann.
Als Alternative zu dem Mineralfasergeflecht besteht die Möglichkeit, eine lose Isoliertaserfüllung, beispielsweise Mineralfasern oder vorzugsweise Zellulosefasern zu benutzen. Bei diesem Verfahren werden die Fasern in den Raum so hineingepreßt, daß sie eine stabile Füllung ergeben, die dem Setzen über die Zeit widersteht. Bekannte Verfahren der auf diese Weise erfolgenden Paneelisolierung haben beinhaltet, daß in den oberen oder unteren Ständer des Paneels zwischen jedem senkrechten Paneelpaar Löcher eingebaut werden und durch das Loch, durch das eine Faser geblasen wird, eine Lanze gesteckt wird. Die Lanze wird vollständig eingesteckt und dann allmählich entsprechend dem Füllfortschritt zurückgezogen. Andererseits können Löcher sowohl in die Sperrholzplattenhaut als auch in die Verputzplattenhaut eingebohrt werden, wobei eine Düse durch das entsprechende Loch gesteckt werden kann, durch die die Faser geblasen wird.
Diese bekannten Verfahren sind mit vielen Nachteilen verbunden. Die Paneele werden beschädigt, eine Tatsache, die nicht leicht wieder gut zu machen ist. Es ist schwer, eine gleichmäßige Füllung zu bewerkstelligen, ohne daß lokale Bereiche hoher Dichte und niedriger Dichte entstehen(, die Anlaß dafür geben können, daß sich die Faser im Laufe der Zeit setzt). Die Kompliziertheit vieler Paneele kann die Anwendung der Verfahren schwierig oder unmöglich machen. Da das Füllen einer einzigen Öffnung in jeder Aussparung "blind" erfolgt, kann keine visuelle Überprüfung stattfinden, um sicherzustellen, daß die Füllung vollständig und einheitlich ist. Die US-A-2 989 790 offenbart ein Verfahren zum Füllen von Wandhohlräumen mit Isoliermaterial. Bei diesem Verfahren ist der Wandhohlraum senkrecht, und zwischen den Ständern wird zeitweilig ein Gitter angebracht, um einen Hohlraum zu begrenzen, der durch Absenken eines Füllkopfes zum Boden des Hohlraums gefüllt wird, woraufhin Material durch den Kopf geblasen wird, während der Kopf rückwärts und vorwärts sowie aufwärts und abwärts bewegt wird, um das ausgetragene Isoliermaterial festzustampfen.
Wir haben ein System zum Einführen oder Einpacken von Isoliermaterial in die Aussparungen eines Bauholzrahmenpaneels geschaffen, das wenigstens einige der obigen Nachteile beseitigt oder verringert.
Demzufolge wird in einer Hinsicht durch die Erfindung ein Verfahren zur Einführung von durch Luft mitnehmbarem Material in einen offenen Kanal geschaffen, der von einem Boden und zwei beabstandeten, länglichen Seitenwänden gebildet wird, die in entsprechenden, im allgemeinen koplanaren Oberflächenbereichen enden, welche die Oberseite des Kanals begrenzen, wobei das genannte Verfahren vorsieht, daß der Kanal mit einem Füllkopf versehen wird, der so bemessen ist, daß er wenigstens entweder die Breite oder die Länge des Kanals überbrückt und neben der Oberseite des Kanals liegt, wobei der Füllkopf mit einer ihm zugeordneten Deckelplatte oder Deckplatte versehen ist, um den Kanal örtlich zeitweilig zur Bildung eines lokalen Hohlraums abzudecken, in den ein Gemisch aus Luft und durch Luft mitnehmbarem Material geblasen wird, während Leckage des durch Luft mitnehmbaren Materials erheblich verringert oder ganz verhindert wird, und eine Relativbewegung des Kanals in Bezug auf den Füllkopf bewirkt wird, um den Kanal in zunehmendem Maße zu füllen.
Die Begriffe "aufwärts", "abwärts", "quer" usw., die hier Verwendung finden, beziehen sich auf die verschiedenen Anordnungen, wenn die Aussparung und der Kanal sich im allgemeinen waagerecht erstrecken, während die Begriffe "vorn" und "hinten" die Richtung der Relativbewegung des Füllkopfes und des Kanals betreffen.
Bei einer Anordnung, bei der der Füllkopf so liegt, daß er die Breite des Kanals überspannt, kann zu dem genannten Verfahren die Ausübung der Relativbewegung des Füllkopfes in Längsrichtung, entlang dem Kanal gehören, um den Kanal oder mehrere Kanäle zu füllen.
Verschiedenartige Füllbewegungen sind möglich, und zwar in Abhängigkeit von der Form und Konfiguration der Aussparungen oder Kanäle sowie der Größe der Deckplatte. Somit kann dort, wo eine Reihe längliche Kanäle von im allgemeinen konstanter Breite mit Fasern gefüllt werden sollen, die Deckplatte und der Abgabepunkt längs jedes Kanals bewegt werden, um zu einem Zeitpunkt einen Kanal oder eine Aussparung zu füllen, wobei die Breite der Deckplatte ausreicht, um sich zwischen gegenüberliegenden Seiten des Kanals zu erstrecken.
Des weiteren kann bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Füllung mehrerer Seite an Seite angeordneter Längskanäle eine sehr viel größere Deckelplatte Verwendung finden, die jedenfalls lang genug ist, um die gesamte Länge von wenigstens einem der Kanäle zu überdecken. Hier können die Deckelplatte sowie der Abgabepunkt stationär gehalten werden, während das Paneel unter ihnen in einem einzigen Durchgang bewegt wird, so daß die Kanäle sich aufeinanderfolgend unter der Deckplatte in Querrichtung bewegen.
Der Verfahrensschritt, Leckage von Isoliermaterial oder von durch Luft mitnehmbarem Material aus der Aussparung oder dem Kanal im wesentlichen zu verhindern oder erheblich zu reduzieren, läßt sich auf verschiedene Weise durchführen. Wenn sich die Deckplatte in einer gegebenen Richtung in Bezug auf eine Aussparung oder Kanal bewegt, ist das Isoliermaterial oder das durch Luft mitnehmbare Material an der Hinterkante der Deckplatte (im Sinne der Bewegungsrichtung) be reits durch die Materialabgabe zusammengedrückt, wodurch Leckage von der Hinterkante verhindert oder verringert wird. Jedoch muß auch an der Vorderkante der Deckplatte, wo sich der Füllmaterialhaufen gerade bildet, Leckage verhindert oder verringert werden. Bei einem Beispiel weist das Leckage-Verhinderungsmittel für die Deckplatte eine verlängerte Vorderkante auf, die in Bezug auf andere Betriebsparameter, wie beispielsweise Luftgeschwindigkeit, Fasergröße, Füllungstiefe, Abmessung und wirksamer Reibungskoeffizient der Deckplatte, usw. so gewählt werden, daß die Summe der Reibungskräfte, die sowohl von dem Vorderkantenteil der Deckplatte als auch dem gegenüberliegenden Boden und den Seiten der Aussparung des Kanals zur Einwirkung gelangen, ausreichen, um im wesentlichen Leckage des Materials zu verhindern oder zu verringern. Die Länge des vorderen Kantenteils der Platte, die für einen beliebigen Anwendungsfall benötigt wird, läßt sich leicht durch einen Fachmann mittels routinemäßiger Versuche bestimmen.
Andererseits kann die Deckelplatte in einem speziellen Fall, in dem der Füllkopf in Bezug auf die Kanäle oder Aussparungen in Längsrichtung bewegt wird, und bekannt ist, daß die Kanäle oder Aussparungen im wesentlichen dieselbe Breite haben und keine Hindernisse oder Zwischenhölzer über eine vorgegebene Höhe sich im Kanal oder der Aussparung befinden, mit einer nach unten vorstehenden Wand versehen sein, durch die Isoliermaterial in der Aussparung oder dem Kanal zurückgehalten wird.
Vorzugsweise ist hinter dem Füllkopf im Sinne seiner Relativbewegung bezüglich der Kanäle eine Abschirmplatte angeordnet, die in Bezug auf den Füllkopf über die Oberfläche eines gefüllten Kanals bewegt oder hin- und herbewegt wird, um die Oberfläche zu glätten und das durch Luft mitnehmbare Material innerhalb des Füllkopfes aufzurühren oder zu verwirbeln.
Der Abgabedruck des geblasenen Gemisches läßt sich überwachen, und die Geschwindigkeit der Relativbewegung des Füllkopfes in Bezug auf den Kanal läßt sich demgemäß steuern.
In gleicher Weise kann der Abgabedruck des geblasenen Gemisches überwacht werden und der Druck des Lufteintritts des Füllkopfes entsprechend dem überwachten Abgabedruck gesteuert werden, um ihn unter einem vorgegebenen Niveau zu halten.
Die Deckelplatte sowie der Abgabepunkt sind vorzugsweise in einer Anwendungskopfeinrichtung enthalten, die eine Füllkammer von beispielsweise im allgemeinen konischer oder dreieckflächiger Form bildet, welche dem Isoliermaterial oder anderen durch Luft mitnehmbarem Material ermöglicht, über die gesamte Breite des Kanals oder der Aussparung zu strömen.
Das Isoliermaterial oder andere durch Luft mitnehmbare Material wird vorzugsweise vor dem Abgabepunkt oder neben demselben aufgerührt.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung eines isolierten Paneels geschaffen, das darin besteht, daß ein Rahmen hergestellt wird, der auf der einen Seite durch eine Hauteinrichtung verschlossen ist, um ein Rahmenpaneel mit einer im allgemeinen waagerechten Reihe offener Kanäle zu schaffen, die durch entsprechende Rahmenkörper getrennt sind, und zwar unter Verwendung des oben angegebenen Verfahrens zur Einleitung von Isoliermaterial in einen oder mehrere dieser Kanäle und darauffolgende Befestigung eines oder mehrerer Hautelemente auf der anderen Seite des Rahmens in der Nähe der Aussparungen, so daß ein isoliertes Paneel entsteht.
Gemäß einem weiteren anderen Merkmal der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Benutzung in einem Verfahren zur Einleitung von durch Luft mitnehmbarem Material in einen offenen Kanal der oben beschriebenen Art geschaffen, wobei die Vorrichtung einen Füllkopf mit einem Einlaß zur Aufnahme eines Gemisches aus Luft und einem durch Luft mitnehmbaren Material aufweist, ferner eine Füllkammer divergierender Form und eine Deckelplatte, die sich über die Kammer erstreckt, wobei die Deckelplatte eine durchgehende, koplanare Umfangszone bildet, die mit dem Material in Berührung treten kann, das durch den Füllkopf abgegeben wird und die Deckelplatte dazu dienen kann, wenigstens die Breite oder die Länge des Kanals zu überbrücken und Leckage des durch Luft mitgenommenen Materials aus dem Kanal zu verhindern oder zu verringern, wobei die Vorrichtung ferner einen Werkstückträger zur Aufnahme eines Paneels aufweist, der einen Kanal unterhalb des Füllkopfes bildet und des weiteren eine verfahrbare Vorrichtung vorhanden ist, um das Paneel in Bezug auf den Füllkopf zu bewegen.
Die Einrichtung zur Verhinderung oder Verringerung der Leckage weist vorzugsweise einen verlängerten Teil der Deckelplatte auf, dessen Länge so bemessen ist, daß die gesamte Reibung zwischen dem verlängerten Teil und dem genannten Material im Betriebszustand der Vorrichtung ausreicht, um Leckage zu verhindern oder zu verringern.
Alternativ dazu können die Mittel zur Verhinderung oder Verringerung der Leckage ein Wehr oder eine Sperrplatte bilden, die aus der einen Oberfläche der Deckelplatte herausragt und sich in die genannte Aussparung oder den Kanal im Betriebszustand hinein erstreckt.
Die Abgabeeinrichtung weist eine Füllkammer typischerweise konischer oder vielflächiger Form auf, die zu der einen Seite der Deckelplatte offen ist, um das Gemisch aufzunehmen und über einen wenigstens erheblichen Teil der Breite der Aussparungen des Kanals abzugeben. Der Füllkopf ist vorzugsweise mit einer hinteren Wand versehen, die sich im allgemeinen senkrecht erstreckt, sowie mit einer vorderen Wand, die in einem spitzen Winkel zur Endwand geneigt ist. Die vordere Wand kann in einem Winkel zwischen 45° und 65° zur hinteren Wand und vorzugsweise in einem Winkel von etwa 60° zur hinteren Wand geneigt sein.
Der Füllkopf kann mehrere Zufuhreinlässe entlang der Füllkopflänge aufweisen, wobei die Zufuhreinlässe vorzugsweise in einer oberen Wand oder dem Dach des Füllkopfes angeordnet sind.
Die Vorrichtung bzw. das Gerät kann des weiteren mit einer Einrichtung zum Rühren oder heftigen Bewegen des durch Luft mitnehmbaren Materials innerhalb der Füllkammer versehen sein, die einen Rührkörper aufweist, der neben dem hinteren Bereich der Füllkammer beweglich gelagert ist und in die Kammer hineinragt. Die Einrichtung zum Rühren kann des weiteren eine Abstreifplatte aufweisen, die einen vorderen Randbereich bildet, der sich in die Füllkammer hinein erstreckt und eine untere Oberfläche begrenzt, die zum Abstreifen der Oberfläche des durch Luft mitnehmbaren Materials in dem Paneel bzw. der Tafel dient.
Die Vorrichtung kann des weiteren eine Einrichtung aufweisen, die auf den Ausgabedruck des Füllkopfes anspricht, um dadurch die Bewegungsgeschwindigkeit der verfahrbaren Einrichtung entsprechend zu steuern.
In den Fällen, in denen die Vorrichtung dazu dienen soll, Paneele zu füllen, deren Abmessung in Richtung parallel zur Längsachse des Füllkopfes entlang der Länge der Paneele variiert, kann sie eine Blendenvorrichtung aufweisen, die der Unterseite des Füllkopfes beweglich zugeordnet ist und mit einem Rand des Paneels in Druckberührung bringbar ist, um dadurch die Längsabmessung der effektiven Austragsöffnung, die von dem offenen Ende der Füllkammer begrenzt wird, gemäß der Abmessung des Paneels zu ändern.
Die Vorrichtung kann auch eine Abgleicheinrichtung aufweisen, die hinter dem Füllkopf angeordnet ist und dazu dient, die Oberfläche des durch Luft mitnehmbaren Materials in dem Paneel zu glätten. Die Abgleicheinrichtung kann wenigstens eine drehbare Rolle und ein sich bewegendes Band aufweisen, die sich in derselben Richtung bewegen wie das Paneel.
Die Erfindung kann auf unterschiedliche Weise ausgeführt werden, und verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden beispielshalber anhand der Zeichnungen im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Seitenansicht des Fachwerkrahmens, der ein typisches, herkömmliches Holzrahmenpaneel ständert;
2 eine Unteransicht des Holzrahmenpaneels von 1;
3 eine schematische Draufsicht einer ersten Ausführungsform des Füllkopfes, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, angewendet zur Füllung einer länglichen Vertiefung;
4 eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllkopfes von 3;
5 eine schematische Ansicht zur Darstellung einer möglichen Bahn zur Füllung eines Holzrahmenpaneels der in 1 gezeigten Art;
6 eine Querschnittsansicht der ersten Ausführungsform des Füllkopfes in einem vergrößerten Maßstab;
7 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllkopfes zur Benutzung bei Paneelen, die aus Reihe im wesentlichen unverbauter Vertiefungen von im allgemeinen gleichförmiger Breite bestehen;
8 eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform eines verlängerten Füllkopfes zum Füllen eines Holzrahmenpaneels in einem einzigen Durchlauf gleicher Richtung, quer zu den Längskanälen dieses Paneels;
9 eine Seitenansicht der Anordnung von 8;
10 und 11 schematische Schnitt- bzw. Bodenansichten einer ersten Ausführungsform des Rührmechanismus für einen erfindungsgemäßen Füllkopf;
12 eine schematische Unteransicht einer Ausführungsform des Rührmechanismus zur Benutzung bei verlängerten Füllköpfen der in den 8 und 9 gezeigten Art;
13 eine schematische Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform eines verlängerten Füllkopfes zum Füllen eines Holzrahmenpaneels in einem einzelnen gleichgerichteten Durchlauf in Richtung quer zu den Längskanälen des Paneels;
14 eine schematische Draufsicht der vierten Ausführungsform des Füllkopfes;
15 eine Detailansicht der führenden Kante der Abschirmplatte, die in den 13 und 14 benutzt wird;
16 eine schematische Querschnittsansicht der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform, versehen mit einer Endbearbeitungsrolle;
17 eine schematische Querschnittsansicht der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform, versehen mit einem Endbearbeitungsband;
18 eine Draufsicht einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform, versehen mit einer beweglichen Abschirmplatte; und
19a) bis d) Draufsichten, die die Ausrichtung der Abschirmplatte in Bezug auf den Füllkopf für eine Vielzahl unterschiedlicher Formen des Paneelwerkstücks zeigen.
Zunächst wird in Bezug auf die 1 und 2 ein typisches, herkömmliches Holzrahmenpaneel 10 gezeigt, bestehend aus senkrechten Ständern 12, die an dem unteren Ende mit einer Bodenplatte 14 verbunden sind und an dem oberen Ende mit einer Kopfplatte 16. Im allgemeinen ist der Abstand zwischen den senkrechten Ständern 12 gleich, nur dort nicht, wo sich eine Öffnung 17 für eine Tür oder ein Fenster befindet. Dazu kommt, daß benachbarte Ständer 12 durch einen Riegel 18 miteinander verbunden sein können. Dieser Holzständerrahmen ist sandwichartig zwischen einer Sperrholzabdeckung 20 und einer inneren Verputzplattenhaut 22 angeordnet, wodurch ein Holzrahmenpaneel entsteht. Während der Herstellung werden die inneren Hohlräume des Holzrahmenpaneels mit Isoliermaterial entweder in Form von Geflecht, Matten oder geblasenen Fasern gefüllt.
Bei den obigen Ausführungsformen wird, bevor die abschließende innere (oder äußere) Haut angebracht wird, ein fahrbarer Aufbringungskopf spezieller Konstruktion über die Oberfläche des Paneels gefahren, um kontinuierlich Fasern in eine laufende Kammer einzublasen, wenn sich der Aufbringungskopf langsam über die Oberfläche bewegt.
In 3 ist nun der Aufbringungskopf 24 in seiner einfachsten Form gezeigt, bestehend aus einer ganz allgemein flachen Deckplatte 26, die breit genug ist, um einen Kanal zwischen zwei Holzständern (typischerweise mit 600 mm beabstandet) füllt. Um den Kanal oder die Vertiefung zwischen zwei Holzständern zu füllen, wird der Füllkopf in Richtung des Pfeils A vorwärts bewegt, während ein Gemisch aus Luft und Fasern durch die Füllkammer 28 geblasen wird. Wie aus den 3 und 4 ersichtlich, hat die Deckplatte einen langen vorderen Rand 30, der den vorderen Rand des Hohlraums wirksam verschließt, in den die Fasern unter Druck eingeblasen werden. Aufgrund der Bewegungsrichtung sind die Fasern am hinteren Rand bereits stabil verpackt, so daß der hintere Rand viel kürzer sein kann. Die Länge des vorderen Randes ist so gewählt, daß zwischen den Oberflächen der aufeinanderliegenden Schichten des Paneels 20 und der Unterseite des vor deren Randes 30 eine ausreichende Reibung entsteht, um dem Einblasdruck zu widerstehen, der sonst Fasern aus der Platte 26 unten herausdrücken würde, so daß eine vollständige und gut komprimierte Füllung verhindert würde. Es wurde festgestellt, daß diese Abmessung typisch etwa 5 – 10 mal der zu füllenden Tiefe entspricht.
Die Füllkammer 28 kann viele Formen annehmen, im vorliegenden Beispiel hat sie jedoch eine hohle konische Form, wie aus den 4 und 6 ersichtlich. Diese Form verteilt den Druck wirksam gleichmäßig über die Breite des zu füllenden Kanals, wobei eine entsprechende gleichmäßige Dichte entsteht, wie sie bei den früheren Bohr- und Füllverfahren nicht erreicht werden konnte. Dazu kommt, daß die Kammer den großen Vorteil bietet, daß sie die Füllung komplizierter Abschnitte ermöglicht, wo beispielsweise mittlere Ständer 12¹ anzutreffen sind, die in dem Kanal oder der Vertiefung mit 32 in 1 angedeutet sind. Wie aus 6 ersichtlich, ermöglicht die Kammer, daß die Fasern sich zu jeder Seite des mittleren Ständers 12¹, während dann, wenn keine Füllkammer, sondern ein einfaches Zugangsloch vorhanden wäre, der Kanal auf der einen Seite des mittleren Ständers nicht gefüllt würde.
Wie aus 5 ersichtlich, wird der Füllkopf entlang benachbarter Vertiefungen oder Kanäle serpentinenartig bewegt, wobei die Füllung über das gesamte Paneel fortschreitet, und zwar unabhängig von der Lage zusätzlicher Hölzer, ganz gleich, ob sie nun rechtwinklig oder parallel zur Bewegungsrichtung angeordnet sind. Jeder Bereich, der für Fenster 17 oder Türen (also Abschnitte, die nicht mit Isolierung gefüllt werden) bestimmt ist, läßt sich zeitweilig mit Blendplatten versehen, über die der Füllkopf 28 laufen kann, ohne behindert zu werden, jedoch auch ohne daß Fasern eintreten, die ständig in der Füllkammer 28 unter Druck gehalten werden.
Sobald der Füllkopf 24 das gesamte Paneel überquert hat, läßt sich die Faserfüllung visuell im Hinblick auf Vollständigkeit der Füllung, Dichte usw. überprüfen, bevor die innere Verputzplattenhaut 22 aufgebracht wird, um das Paneel zu vervollständigen.
Obgleich bei diesem Beispiel das Paneel anfänglich mit der Außenhaut und dem Fachwerkrahmen teilgefertigt werden ist, könnte es natürlich auch teilweise mit der Innenhaut und dem Fachwerkrahmen gefertigt werden. Vorzugsweise wird natür lich das Paneel während des Füllvorgangs waagerecht gehalten, obgleich hier nicht die Möglichkeit ausgeschlossen werden soll, das Paneel auch anders auszurichten.
Bei der obigen Ausführungsform hat der Kopf eine Breite, die geringfügig größer ist als der typische waagerechte Abstand der Holzständer 12, und er überquert die Vertiefungen eine nach der anderen, indem er sich im allgemeinen in Bezug auf jede Vertiefung in Längsrichtung bewegt.
In 7 wird eine zweite Ausführungsform des Füllkopfes 24 dargestellt, bei der vordere Rand der Deckplatte verkürzt ist und ein den Hohlraum verschließendes Stück oder Wehr 34 von der Unterseite der Deckplatte nach unten vorsteht, um die Fasern in dem Kanal zurückzuhalten. Diese Konstruktion soll für den speziellen Zweck dienen, bei dem bekannt ist, daß Kanäle immer die gleiche Breite haben und keine Hindernisse oder Zwischenhölzer vorhanden sind.
In den 8 und 9 ist eine Anordnung gezeigt, bei der ein alternativer fixer Füllkopf 44 Verwendung findet, der die ganze Seite des Holzrahmenpaneels überspannt und unter dem ein Paneel in einer einzigen Richtung hinwegläuft, wie durch den Pfeil B dargestellt, um dadurch zu ermöglichen, daß das gesamte Paneel mit einer gesteuerten Geschwindigkeit den Kopf passiert. Diese Anordnung wird besonders für die halbautomatische Fertigung von Holzrahmenpaneelen bevorzugt, da die Bewegung nur in einer einzigen Richtung erforderlich ist und eine große Vielfalt unterschiedlicher Ausführungsformen des Paneels gefüllt werden kann. Hier weist der Kopf 44 eine Deckelplatte 26 auf sowie eine längliche Füllkammer 48 von im allgemeinen dreieckiger Querschnittsform, wie aus 9 ersichtlich. Die Füllkammer 48 wird durch die Schläuche 46 mit einem Gemisch aus Luft und Fasern beliefert. Bei dieser Anordnung füllt der Kopf 44 das Paneel, und zwar zu einem Zeitpunkt einen Kanal, jedoch füllt er den Kanal in Querrichtung und nicht in Längsrichtung. Die Kammer 48 kann unterschiedlich gebaut sein, wobei jedoch eine Dreieckform sich als effektiv erwiesen hat, da sie einen guten Materialstrom und eine gleichmäßige Dispersion bewirkt, ohne daß in der Kammer Blockaden entstehen.
In den 10 und 11 ist dargestellt, daß sich die obigen Anordnungen wirkungsmäßig noch verbessern lassen, indem Verfahren zur Anwendung gelangen, bei denen die "Verwirbelung" der Fasern in der Füllkammer 28 unterstützt wird, um dadurch die Eigenschaft der Faser zu verbessern, sogar in sehr kleine Hohlräume ohne weiteres und leicht hinein zu strömen. Es wurden zwei Verfahren geschaffen, die entweder getrennt oder in Kombination angewendet werden können, nämlich das mechanische Rühren und die Luftimpulsabgabe. In den 10 und 11 ist ein mechanischer Rührer in der Füllkammer 28 oder 48 angeordnet, der ein Rührblatt 50 aufweist, das auf einer senkrechten Welle angebracht ist, die sich in der Kammer dreht, um die Fasern in dem Luftstrom weiter zu dispergieren und zu verwirbeln. Eine Reihe dieser Vorrichtungen könnte bei der Ausführungsform nach den 8 und 9 benutzt werden. Alternativ dazu kann die Anordnung in den 8 und 9 einen mechanischen Rührer enthalten, wie in 12 gezeigt. Hier wird eine waagerechte, langgestreckte Stange 52 in der Füllkammer 58 gedreht und axial bewegt. Der Rührer weist eine Reihe Paddel 54 auf, die in Abständen angeordnet sind. Bei Benutzung wird die Stange 52 gedreht und rückwärts und vorwärts hin- und herbewegt, um dadurch die Fasern in der Kammer aufzurühren.
Die Luftimpulsabgabe läßt sich durch plötzliches und periodisches Ausschalten des Druckes erreichen, der durch die Blasmaschine in der Kammer ausgeübt wird, oder dadurch, daß ein Druckluftimpuls der Kammer zugeführt wird, um dadurch von dem "Strahlumkehr"-Prinzip Gebrauch zu machen. Im Falle der Anordnung gemäß 8 und 9 läßt sich jeder Füllpunkt der Reihe nach mit derartigen Impulsen belegen, um die Fasern zu veranlassen, längs der Kammerlänge rückwärts und vorwärts zu strömen.
Bei der in 13 gezeigten Ausführungsform ist der Füllkopf 54 ähnlich dem in den 8 und 9 gezeigten und ist über einem Werkstücktisch 56 gelagert und mit einer Antriebswalze 58 zum Antreiben eines zu füllenden Holzrahmenpaneels 59 mit offener Oberseite versehen. Der Füllkopf 54 hat eine senkrechte hintere Wand 60, eine Vorderwand 62, die bei diesem Beispiel um etwa 60° zur hinteren Wand 60 geneigt ist, und eine Anzahl Faserzufuhreinlässe 64 im Dach 66. Es ist darauf hinzuweisen, daß die hier angegebenen Winkel nur Beispiele darstellen, die sich auf eine spezielle Ausführungsform beziehen, und daß andere Winkel verwendet werden können. Das Haupterfordernis besteht darin, daß die Wände ausreichend divergieren sollten, so daß die zusammengepreßten Fasern im Füllkopf nicht blockieren und frei jederzeit in das Paneel einströmen können, wenn der Raum unterhalb nicht bereits vollständig gefüllt ist. Bei dem besonderen Ausführungsbeispiel von 13 wurde herausgefunden, daß Winkel, die größer als 62° sind, den Kopf zu weit auseinandergehend gestalten können und die Faserverteilung nachteilig ändern, während die Winkel, die unter etwa 45° betragen, das Risiko erhöhen, daß die Fasern im Kopf blockiert werden.
Neben dem unteren Rand der hinteren Wand 60 befindet sich eine Abstreifplatte 68, die mit Hilfe einer Nockenanordnung 70 beweglich gelagert ist. Diese Nockenanordnung wird so angetrieben, daß sie die Abstreifplatte 68 in der waagerechten Ebene hin- und herbewegt, wobei der vordere Rand in den Füllkopf 54 hineinragt. Dies bringt eine Reihe von Vorteilen. Es dient dazu, das Luft-Faser-Gemisch in der Füllkammer 54 zu verteilen und zu rühren. Die Platte 68 besitzt einen gezackten vorderen Rand 72, der dazu dient, durch die Fasermasse wie ein Brotmesser hindurch zu schneiden. Die untere Oberfläche der Abstreifplatte 68 bewirkt einen Glättungseffekt auf das faserige Isoliermaterial, sobald dieses in das Paneel 59 abgegeben wurde. Die Abstreifplatte 68 hat auch eine Dichtungswirkung.
An dem vorderen Rand des Füllkopfes befindet sich eine Deckelplatte 74, die in der Verbindung mit dem faserförmigen Material und dem Fachwerk des Paneels Fasern in dem Paneel zurückhält und eine Dichtungswirkung ausübt.
In den 16 und 17 sind zwei verschiedene optionale Endbearbeitungsanordnungen dargestellt, die in Abhängigkeit von der Natur der Fasern und insbesondere der beabsichtigten Anwendung Vorteile bringen. In 16 wird eine Schrubbwalze 76 entgegen der Bewegungsrichtung des Paneels angetrieben, wenn dieses unter dem Füllkopf 54 vorrückt, um dadurch die Oberfläche des Isoliermaterials einzuebnen, wobei eine geeignete Vakuumvorrichtung (nicht gezeigt) das überflüssige Material entfernt. Alternativ dazu läßt sich die Walze in demselben Sinn antreiben wie das Paneel, um auf der Oberfläche abzurollen.
In 17 ist eine sich bewegende Transportwandanordnung 78 gezeigt, die sich mit derselben Geschwindigkeit wie das Paneel bewegt, um die Oberfläche des Isoliermaterials festzuhalten und zu glätten.
Den 18 und 19 ist gemeinsam, daß sie Wandpaneele betreffen, bei denen die Seiten nicht parallel sind, beispielsweise giebelförmige Wandteile. In diesem Fall können wieder Sperrplatten Verwendung finden, um das Paneel in eine "Viereckform" zu bringen, wobei jedoch eine Alternative in diesen Figuren dargestellt ist, bei der eine Sperrplatte 80, die unter dem Füllkopf 54 befestigt ist und mit ihm in enger Berührung steht, sich ein- und ausbewegt, wie dies erforderlich ist, um si cherzustellen, daß jeder beliebige Teil des Füllkopfes, der sich nicht direkt über dem Paneel befindet, abgesperrt wird, um dadurch das Entweichen der Isolierung zu verhindern. In 18 wird die bewegliche Platte 80 mit dem nicht-parallelen Rand entweder durch Federn 82 oder Luftdruck oder andere Mittel in Berührung gehalten. Die an der Platte angebrachten Räder 76 folgen exakt der Bewegung des nicht-parallelen Randes, um sicherzustellen, daß die Sperrplatte jederzeit richtig positioniert ist.
Die 19a bis 19d zeigen, wie sich die Lage der Platte 74 bei unterschiedlichen Paneelformen ändert, so daß alle Typen unter dem Füllkopf hindurchlaufen können, ohne daß Isolierung verlorengeht.
Zusätzlich kann der Druck in den Zufuhreinlässen 62 zur Prozeßsteuerung überwacht werden. So fällt beispielsweise zu Beginn der Füllung jedes leeren Paneelteils der Druck, und die Bewegung des Paneels läßt sich verlangsamen oder stoppen, bis der Druck sich erhöht und dadurch anzeigt, daß der Paneelteil voll ist. Zusätzlich oder alternativ läßt sich dann, wenn der Druck in irgendeinem einzelnen Schlauch einen vorbestimmten Wert erreicht, der Lufteintritt zu diesem Schlauch teilweise oder vollständig schließen, um zu verhindern, daß in einem Bereich ein zu hoher Druck auftritt, oder der Druck an allen Füllstellen im Paneel läßt sich kontinuierlich ausgleichen, um eine konstante Füllung zu bewirken.

Claims

Verfahren zur Einführung von durch Luft mitnehmbarem Material in einen offenen Kanal, der von einem Boden (20) und zwei beabstandeten, länglichen Seitenwänden (12) gebildet wird, die in entsprechend koplanaren Oberflächenbereichen enden, welche die Oberseite des Kanals begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal mit einem Füllkopf (24, 44, 54) versehen wird, der so bemessen ist, daß er wenigstens entweder die Breite oder die Länge des Kanals überbrückt und neben der Oberseite des Kanals liegt, daß der Füllkopf mit einer ihm zugeordneten Deckelplatte (26) versehen ist, um den Kanal örtlich zeitweilig zur Bildung eines lokalen Hohlraums abzudecken, in den ein Gemisch aus Luft und durch Luft mitnehmbare Material geblasen wird, während Leckage des durch Luft mitnehmbaren Materials erheblich reduziert oder ganz verhindert wird, und daß eine Relativbewegung des Kanals in Bezug auf den Füllkopf (24) bewirkt wird, um den Kanal in zunehmendem Maße zu füllen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (24) so angeordnet wird, daß er die Breite des Kanals überbrückt und in Längsrichtung in Bezug auf den Kanal bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das durch Luft mitnehmbare Material in mehrere in Längsrichtung Seite an Seite nebeneinander liegende Kanäle eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (44, 54) so angeordnet ist, daß er die Länge wenigstens eines dieser Kanäle überbrückt und daß mehrere Kanäle in Bezug auf den Füllkopf (44, 54) in einer Richtung lotrecht zur Länge der Kanäle bewegt werden, so daß diese Kanäle mit dem durch Luft mitnehmbare Material gefüllt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (44, 54) stationär bleibt, während die Kanäle in Bezug auf ihn bewegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (24, 44, 54) in seiner Bewegungsrichtung in Bezug auf den Kanal einen verlängerten Führungsrand (26, 74) aufweist, so daß der vergrößerte Berührungsbereich zwischen dem durch Luft mitnehmbaren Material im Kanal und dem verlängerten Führungsrand (26) ausreicht, um Leckage in dieser Richtung erheblich zu verringern oder ganz zu vermeiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Füllung einer Aussparung von im wesentlichen konstanter Breite und Tiefe, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrand (26) des Füllkopfes (24) eine sich abwärts erstreckende Rückhalteplatte (34) aufweist, die in den Kanal hineinpaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Füllkopf (54) in Richtung seiner Relativbewegung in Bezug auf den Kanal eine Abstreifplatte (68) angeordnet ist, die in Bezug auf den Füllkopf (54) über die Oberfläche des gefüllten Kanals zu deren Glättung bewegbar oder hin und her verschiebbar ist und um das durch Luft mitnehmbare Material innerhalb des Füllkopfes (54) aufzurühren oder in Bewegung zu setzen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lieferdruck des geblasenen Gemisches überwacht wird und daß die Geschwindigkeit der Relativbewegung des Füllkopfes (24, 44, 54) in Bezug auf den Kanal entsprechend gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lieferdruck des geblasenen Gemisches überwacht wird, und der Druck des Lufteintritts zum Füllkopf (24, 44, 54) entsprechend dem überwachten Lieferdruck gesteuert wird, um ihn unter einem vorgegebenen Niveau zu halten.
Verfahren zur Herstellung einer isolierten Tafel, gekennzeichnet durch Schaffung einer oberflächig geöffneten Fachwerktafel, Füllen dieser Tafel mit Isoliermaterial unter Verwendung eines Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen und Anbringung eines hautförmigen Oberflächenelementes zum Verschließen der Tafel.
Gerät zur Verwendung bei einem Verfahren zur Einführung von durch Luft mitnehmbaren Material in einen offenen Kanal gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät einen Füllkopf (24, 44, 54) mit einem Einlaß zur Aufnahme eines Gemisches aus Luft und einem durch Luft mitnehmbaren Material aufweist, ferner eine differgierend geformte Füllkammer (28) und eine Deckelplatte (26), die sich über die Kammer erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelplatte (26) eine durchgehende, koplanare Umfangszone bildet, die mit dem Material in Berührung treten kann, das durch den Füllkopf abgegeben wird, daß die Deckelplatte (26) dazu dienen kann, wenigstens die Breite oder die Länge des Kanals zu überbrücken und Leckage des durch Luft mitgenommenen Materials aus dem Kanal zu verhindern oder zu reduzieren, daß das Gerät einen Werkstückträger (56) aufweist, der eine den genannten Kanal aufweisende Tafel unterhalb des Füllkopfes (64) abstützt, und daß eine verfahrbare Einrichtung vorhanden ist, um die Tafel in Bezug auf den Füllkopf (64) zu bewegen.
Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkammer (28) ein im allgemeinen konisches Innenprofil aufweist.
Gerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (24, 44, 54) langgestreckt ist und die Füllkammer (28) im Querschnitt vielflächig ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (24) eine hintere Wand (60) aufweist, die sich im allgemeinen senkrecht erstreckt, sowie eine Vorderwand (62), die in einem spitzen Winkel zur hinteren Wand (60) geneigt ist.
Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwand (62) in einem Winkel zwischen 45° und 65° zur hinteren Wand (60) geneigt ist.
Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Wand (62) in einem Winkel von etwa 60° zur hinteren Wand (60) geneigt ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkopf (24, 44, 54) mehrere Zufuhreinlässe aufweist, die entlang seiner Länge angeordnet sind.
Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhreinlässe (64) in einer oberen Wand oder dem Dach des Füllkopfes (54) angeordnet sind.
Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 18, mit einer Einrichtung zum Rühren oder heftigen Bewegen des durch Luft mitnehmbaren Materials innerhalb der Füllkammer (28), dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung einen beweglich neben dem hinteren Bereich der Füllkammer (64) gelagerten Rührkörper (68) aufweist, der sich in die Kammer hinein erstreckt sowie Antriebselemente (70) zur Bewegung des Rührkörpers (68).
Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Rühren des weiteren eine Abstreifplatte (68) aufweist, die einen vorderen Randbereich (72) bildet, der sich in die Füllkammer (64) hinein erstreckt und eine untere Oberfläche begrenzt, die zum Abstreifen der Oberfläche des durch Luft mitnehmbaren Materials in der Tafel dient.
Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf den Ausgabedruck des Füllkopfes (64) anspricht, um die Bewegungsgeschwindigkeit der verfahrbaren Einrichtung entsprechend zu steuern.
Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 21, das Tafeln, deren Abmessung in Richtung parallel zur Längsachse des Füllkopfes variieren, entlang der Länge der Tafeln füllen kann, gekennzeichnet durch eine Blendenvorrichtung, die mit der Unterseite des Füllkopfes (64) beweglich ist und mit einem Rand der Tafel unter Druck in Eingriff bringbar ist, um dadurch die Längenabmessung der wirksamen Austragsöffnung, die durch das offene Ende der Füllkammer gebildet wird, entsprechend den Abmessungen der Tafel zu variieren.
Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 22, gekennzeichnet durch eine Abgleicheinrichtung (58), die hinter dem Füllkopf (54) angeordnet ist, um die Oberfläche des durch Luft mitnehmbaren Materials in der Tafel zu glätten.
Gerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgleicheinrichtung wenigstens eine drehbare Rolle und ein sich bewegendes Band aufweist, die sich in derselben Richtung bewegen wie die Tafel.