EP0404982A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Mineralwollevliesen aus insbesondere Steinwolle - Google Patents

Abstract

Bei der kontinuierlichen Herstellung von Mineralwollevliesen werden durch mehrere Zerfaserungseinheiten (14 bis 17) erzeugte Faser-/Gas-/Luft-Gemische (3, 4) zur Bildung eines Wollevlieses (25) auf Sammelfördereinheiten (19, 21) mit gekrümmt verlaufenden und unter Saugdruck stehenden Absaugflächen (c, d) gerichtet. Hierbei ist die Anordnung derart, daß jedem von den einzelnen Zerfaserungseinheiten (14 bis 17) gebildeten Faser-/Gas-/Luft-Gemisch eine in Förderrichtung in ihrer Größe zunehmende fiktive Absaugfläche zugeordnet ist, und zwar d c. Dadurch ist es möglich, in platzsparender Bauweise und pro Sammelfördereinheit mit konstantem Saugdruck Mineralwollevliese aus Steinwolle mit Rohdichten auch unter 25 kg/m³ in guter Produktqualität herzustellen. Durch ein Hintereinanderschalten von mehreren Einheiten oder einer pendelnden Ablage eines Einzelvlieses können ferner mehrschichtige Filzbahnen gebildet werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Mineralwollevliesen aus insbesondere Steinwolle nach den Oberbegriffen der An­sprüche 1 und 2 sowie Verfahren zur kontinuierlichen Her­stellung von aus mehreren Mineralwollevliesen zusammenge­setzten Filzbahnen nach den Ansprüchen 17 oder 18.
• Bei der Herstellung von Mineralwollevliesen z. B. aus Stein- oder Glaswolle ist neben der Zerfaserung selbst die Bildung des Vlieses als solches ein wichtiger Verfahrens­schritt. Bekanntlich wird hierbei ein durch eine Zerfase­rungseinheit erzeugtes Faser-/Gas-/Luft-Gemisch zur Abtren­nung der Fasern in einen kastenartigen sogenannten Fall­schacht eingeführt, welcher meist bodenseitig einen als ei­ne Art Filterband wirkenden Sammelförderer aufweist, der in der Regel in der Form eines gasdurchlässigen umlaufenden ebenen Transportbandes ausgebildet ist. Unter dem Trans­portband befindet sich dabei eine Absaugvorrichtung, die einen bestimmten Unterdruck erzeugt.
• Trifft nun das Faser-/Gas-/Luft-Gemisch - welches auch ein Bindemittel enthalten kann - auf den Sammelförderer auf, so wird das Gas-/Luft-Gemisch unterhalb des als Filter wirken­den Sammelförderers abgesaugt, und die Fasern legen sich auf diesem als Vlies ab. Verwendet man dagegen einen Fall­schacht mit mehreren hintereinander angeordneten Zerfase­rungseinheiten, um Mineralwollevliese zu erhalten, die im Vergleich zu der erstgenannten Einrichtung höhere Wolleauf­lagen, d. h. höhere Flächengewichte besitzen, so stellt das bereits gebildete Teilvlies der jeweils vorherigen Zerfase­rungseinheit einen zusätzlichen Strömungswiderstand in Ver­bindung mit dem jeweils nachfolgenden Teilvlies für die Ab­saugung des Gas-/Luft-Gemisches dar. Dies bedeutet, je mehr Zerfaserungseinheiten in einem Fallschacht zusammenarbei­ten, um so höher wird der Strömungswiderstand in Förder­richtung des Gesamtvlieses, und damit steigt der Energie­verbrauch der Absaugvorrichtung, mit dessen Saugdruck der jeweilige Strömungswiderstand überwunden werden muß. Zur Veranschaulichung dieses Prinzipes wird beispielsweise auf die US-PS 3 220 812 verwiesen.
• Neben dem erhöhten Energieverbrauch hat eine derartige Ge­samtvliesbildung den entscheidenden Nachteil, daß durch die hierbei entstehenden relativ hohen Differenzdrücke zwischen Absaugvorrichtung und Vliesoberfläche das sich bildende Mineralwollevlies derart zusammengedrückt werden kann, daß dieses den Fallschacht vorverdichtet verläßt. Dies hat zur Folge, daß dadurch vorgegebene Mindestraumgewichte des Ge­samtmineralwollevlieses nicht unterschritten werden können, d. h., Raumgewichte bei Wollevliesen z. B. aus Steinwolle unter 25 kg/m³ sind mit derartigen Einrichtungen kaum her­stellbar.
• Hinzu kommt noch, daß die Vliesbildung vielfach nicht homo­gen verläuft, so daß unterschiedliche Flächengewichte ver­teilt über die Gesamtfläche des Vlieses entstehen können. Ferner besteht bei derartigen Einrichtungen mit einer Mehr­zahl von Zerfaserungseinheiten der Nachteil, daß bei der Forderung, ein Mineralwollevlies mit relativ hohem Flächen­gewicht herzustellen, eventuell einige Zerfaserungseinhei­ten abgeschaltet werden müssen, sobald die Kapazität der Absaugvorrichtung, d. h. deren Ventilatorenleistung über­schritten wird, um den Fallschacht funktionsfähig zu hal­ten.
• Der Umstand, daß die Vliesdicke zum Auslauf des Fallschach­tes hin zunimmt und die Durchströmungsgeschwindigkeit bei konstantem Saugdruck zum Auslauf des Fallschachtes hin ab­nimmt, hat bei herkömmlichen Fallschächten auch dazu ge­führt, daß die Absaugbereiche unter dem Transportband in mehrere Zonen unterteilt wurden, und zwar mit in Förder­richtung zunehmendem Saugdruck. Das Problem der hohen Dif­ferenzdrücke und somit das unerwünschte Vorverdichten des Gesamtvlieses wurde jedoch mit dieser Maßnahme nicht ge­löst.
• Hier will die vorliegende Erfindung Abhilfe schaffen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrich­tung vorzuschlagen, womit es möglich ist, Mineralwollevlie­se, vorzugsweise aus Steinwolle, mit Rohdichten auch unter 25 kg/m³ in guter Produktqualität kontinuierlich herzustel­len, und womit auch eine Verringerung des Energieaufwandes für die Absaugung erzielt wird; ferner Verfahren anzugeben, mit denen eine kontinuierliche Herstellung von mehrschich­tigen Filzbahnen aus den gebildeten Mineralwollevliesen ge­ringer Rohdichte einwandfrei möglich ist.
• Die Lösung des ersten Teiles dieser Aufgabe ergibt sich durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2.
• Dadurch wird erreicht, daß mit zunehmender sich bildender Vliesdicke die zur Verfügung stehende Absaugfläche in ih­rer Größe zunimmt. Dies gilt insbesondere bei einer ge­krümmten Fläche, da hier die Abwicklungslänge größer ist als die Waagrechte ihrer senkrechten Projektion. Letzterer Umstand bedeutet ferner, daß beim Einsatz von mehreren Zer­faserungseinheiten, diese im gleichen Abstand zueinander platzsparend angeordnet werden können, und dennoch pro Ein­heit jeweils die zur Verfügung stehenden Absaugflächen in Förderrichtung zunehmen. Hierbei gilt ganz allgemein die Funktion: Absaugfläche A = f (ξ), wobei ξ den Widerstands­beiwert des jeweiligen Mineralwollevlieses darstellt und hauptsächlich von dessen Flächengewicht und Faserfeinheit abhängig ist.
• Die Grundbedingung für einen Druckverlust bei einer Strö­mung ist hierbei folgende:
  Δ p = ξ $\frac{\text{ρ}}{\text{2}}$

  

  w² ,
  wobei ρ = Dichte des Gas-/Luft-Gemisches (kg/m³) und w = Strömungsgeschwindigkeit (m/s) bedeutet.
• Nimmt man nun an, daß sowohl der Volumenstrom jeder Zerfa­serungseinheit als auch Δ p der Absaugvorrichtung konstant sind, so ergeben sich die Beziehungen:
  w₁ x A₁ = w₂ x A₂
  ξ₁ x $\frac{\text{ρ}}{\text{2}}$

  

  x w₁² = ξ₂ x $\frac{\text{ρ}}{\text{2}}$

  

  x w₂²
  w₂ = w₁.
• Hieraus folgt wiederum, daß sich in Förderrichtung die Strömungsgeschwindigkeit proportional zur Wurzel des Ver­hältnisses der Widerstandsbeiwerte verringert, oder um den Volumenstrom konstant zu halten, gilt:

  
• Daraus folgt ferner, daß die zur Verfügung stehenden Ab­saugflächen zwar auch eben ausgebildet werden könnten, was aber bei konstantem Saugdruck in Förderrichtung zunehmende Abstände der Zerfaserungseinheiten bedeuten würde und somit mehr Platzbedarf. Dieser erkannte Zusammenhang stellt je­doch - die Neuheit vorausgesetzt - eine Erfindung für sich dar.
• Die in diesem Zusammenhang gebrauchte Definition "fiktive Absaugfläche" soll so verstanden sein, daß die einzelnen Absaugzonen nicht wie im Stand der Technik konstruktiv durch Querwände unterteilt sind. Vielmehr stellen sich die­se aufgrund der lotrechten Projektion der z. B. keilförmi­gen Geometrie der beim Düsenblasverfahren pro Zerfaserungs­einheit sich bildenden ebenen Freistrahlbündel ein, wobei sich hierbei die Grenzen der einzelnen Absaugzonen infolge der Turbulenz in einem Fallschacht überschneiden können. Wesentlich ist hierbei jedoch, daß für jede Freistrahlpro­jektionsfläche in Förderrichtung eine sich vergrößernde Ab­saugfläche zur Verfügung steht, wodurch es einerseits vor­teilhaft möglich ist, den Saugdruck in der Sammelförderein­heit konstant zu halten und insgesamt mit einer geringeren Absaugleistung zu arbeiten. Letztere Maßnahmen ermöglichen wiederum eine geringere Wolleauflage pro Flächeneinheit und somit die Herstellung von Mineralwollevliesen mit relativ geringen Rohdichten.
• In diesem Zusammenhang ist zwar aus der DE-OS 21 22 039 ei­ne Einrichtung zur Herstellung eines Wollevlieses bekannt, bei der die von einer Zerfaserungseinheit kommenden Fasern auch auf einer gekrümmt verlaufenden Absaugfläche auftref­fen, und zwar in Form einer sich mit hoher Geschwindigkeit (45 m/sec.) drehenden Saugtrommel, jedoch erfolgt hier die eigentliche Vliesbildung nicht auf der Saugtrommel, da die­se eine zu hohe Umfangsgeschwindigkeit besitzt, sondern in einem nachgeschalteten trichterförmigen sogenannten Vertei­ler, der die gleiche Breite wie die Saugtrommel hat. Da derartige auch im Bereich des Düsenblasverfahrens einge­setzte bekannte Saugtrommeln eine Umfangsgeschwindigkeit besitzen sollen, die mehr oder weniger der Geschwindigkeit der erzeugten Fasern entspricht, dienen diese nicht zur Ab­lage des eigentlichen Faservlieses, sondern nur zum Absau­gen des Gas-/Luft-Gemisches. In dieser DE-OS 21 22 039 ist ferner auch ein Fallschacht mit mehreren Zerfaserungsein­heiten und zwei zueinander gegenläufig sich drehenden Saug­trommeln aufgezeigt. Hierbei ist jedoch lediglich an hin­tereinander angeordnete Zerfaserungseinheiten gedacht, de­ren Mittellinien in einer lotrechten Ebene liegen, zu der wiederum symmetrisch die zwei Saugtrommeln angeordnet sind, wobei diese nach dem gleichen Prinzip arbeiten wie die an­fänglich beschriebene einzelne Saugtrommel.
• Wenn bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nur eine gas­durchlässige Sammelfördereinheit mit mindestens einem ge­krümmt verlaufenden Bereich und hierzu im Abstand zu diesem Bereich ein in bezug auf den Fallschacht abdichtendes Leit­element verwendet wird, so ist dieses gemäß Anspruch 3 be­vorzugt mit seiner dem gekrümmt verlaufenden Bereich gegen­überliegenden Fläche in Förderrichtung bewegbar ausgebil­det. Damit wird erreicht, daß das sich bildende Wollevlies besser ausgetragen wird.
• Ein derartiges abdichtendes Leitelement ist auf jeden Fall erforderlich, um einen nicht bestimmungsgemäßen Austritt von Luft und Fasern aus dem Fallschacht zu verhindern. Letzteres gilt auch für den Austragsspalt des Wollevlieses, denn hier muß die Abdichtung durch das Wollevlies selbst erfolgen. Die abdichtende Wirkung des Vlieses wird jedoch von seinem Raumgewicht, seiner Rückfederungskraft und der Zusammenhangskraft des Vlieses selbst bestimmt, so daß z. B. ein Vlies mit langen elastischen Einzelfasern besser in der Lage ist, einen Austragsspalt auszufüllen als bei gleicher Spaltbreite ein Vlies mit kürzeren Einzelfasern. Andererseits kann der Austragsspalt nicht beliebig eng ge­ wählt werden, da sonst für höhere Flächengewichte eine zu große Vorverdichtung entstehen würde. Es kann deshalb gemäß Anspruch 4 zweckmäßig sein, daß der lichte Abstand zwischen dem Leitelement und der Sammelfördereinheit einstellbar ausgebildet wird.
• Gemäß Anspruch 5 kann es auch vorteilhaft sein, daß anstel­le des Leitelementes eine weitere Sammelfördereinheit vor­gesehen wird, welche dann die Frage der Abdichtung gegen­über dem Fallschacht auf der Seite des ursprünglich vorge­sehenen Leitelementes übernimmt. Bei einer derartigen An­ordnung von zwei Sammelfördereinheiten kommt die erfin­derische Idee dann voll zum Tragen, wenn gemäß Anspruch 6 dieser Doppeleinheit mindestens drei Zerfaserungseinheiten zugeordnet sind, und zwar symmetrisch mit der dritten Zer­faserungseinheit in der Mitte zwischen der Doppeleinheit. Auch in diesem Falle kann es gemäß Anspruch 7 zweckdienlich sein, daß der zwischen den Sammelfördereinheiten zum Aus­tragen des Vlieses vorgesehene Spalt in seiner Breite ver­änderbar ist.
• Muß der Austragsspalt zwischen den Sammelfördereinheiten z. B. aus verfahrenstechnischen oder konstruktiven Gründen konstant gehalten werden, so wird nach Anspruch 8 vorteil­haft vorgeschlagen, diesen konstanten Spalt durch minde­stens ein in Förderrichtung nachgeschaltetes verstellbares Element in seiner Breite zu variieren, wobei gemäß Anspruch 9 dieses verstellbare Element vorteilhaft eine antreibbare Walze oder ein antreibbares Förderband sein kann. Auch kön­nen hierfür gemäß Anspruch 10 zwei antreibbare, in einem veränderbaren Abstand zueinander angeordnete Walzen oder Förderbänder zur Anwendung kommen.
• Diese einstellbaren in Förderrichtung nachgeschalteten Ele­mente haben insofern große Bedeutung, als es mit einer er­findungsgemäßen Einrichtung möglich sein muß, Mineralwolle­vliese mit den unterschiedlichsten Flächengewichten herzu­ stellen. Entsprechend den Erfahrungen bei herkömmlichen Fallschächten mit mehreren Zerfaserungseinheiten, und hier insbesondere mit solchen, die nach dem Düsenblasverfahren arbeiten, hat sich gezeigt, daß Wollevliese mit Raumgewich­ten im Bereich des Austrages aus dem Fallschacht kaum unter ca. 25 kg/m³ und, um Vorverdichtung zu vermeiden, kaum über 75 kg/m³ liegen können, da sonst keine brauchbare und stö­rungsfreie Fertigung mehr möglich ist. Dies entspricht ei­ner Auflagenvariation von ca. 1 : 3, gewünscht ist jedoch eine Variationsspanne von 1 : 12 und mehr. Besondere Anfor­derungen stellt dabei das Austragen von Vliesen mit relativ geringen Auflagen, da hier der innere Zusammenhalt des Vlieses am geringsten ist. Solche Vliese können daher bei einem nicht bestimmungsgemäßen Luftaustritt durch den Aus­tragsspalt mit ausgeblasen werden, oder sie lösen sich bei einem zu großen Saugdruck kaum von dem Sammelförderer ab. Ferner ist zu beachten, daß bei einem eventuellen Ausfall einer Einheit der hier vorgesehenen vier Zerfaserungsein­heiten nur ein Drittel des Gesamtflächengewichtes auf die eine Sammelfördereinheit gelangt, was die Anforderungen an den Vliesaustrag ebenfalls erhöht. Zur Lösung dieser Forde­rungen tragen insbesondere die Merkmale der bereits genann­ten Ansprüche 8 bis 10 bei.
• Aber auch weitere Maßnahmen helfen, diesen Forderungen Rechnung zu tragen, und zwar kann gemäß Anspruch 11 vor­teilhaft vorgesehen werden, daß die zur Verfügung stehenden Absaugflächen jeder Sammelfördereinheit, insbesondere im Bereich des zum Austrag des Vlieses vorgesehenen Spaltes, in ihrer Größe einstellbar sind; ferner, daß gemäß Anspruch 12 mindestens vor einem nachgeschalteten Element eine Ab­blasevorrichtung vorgesehen ist, durch welche die sich bildenden Vliese manipulierbar sind.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 12 bietet vor allem den wesentlichen Vorteil, daß für die Ablageflächen der Sammelförderer relativ dünne, perforierte Bleche verwendet werden können, da sie keine hohen Flächen­lasten aufnehmen müssen; d. h. ferner, daß sonst statisch notwendige Querrippen mit entsprechender Bauhöhe entfallen können, wodurch beidseitig glatte Sammelförderoberflächen erhalten werden, die sich rein mechanisch gut sauberhalten lassen. Dies kann vorteilhaft durch die Kombination minde­stens einer elastischen walzenförmigen Bürste erfolgen, die von innen die Perforation eines Sammelförderers mit dessen gleicher Umfangsgeschwindigkeit durchkämmt und mindestens einer weiteren walzenförmigen Bürste, welche die äußere Oberfläche mit einer im Vergleich zum Sammelförderer we­sentlich höheren Umfangsgeschwindigkeit abreinigt. Damit ist ein Trockenbetrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung vorteilhaft möglich, welcher gegenüber dem Stand der Tech­nik wesentliche verfahrenstechnische und kostenmäßige Vor­teile mit sich bringt, da dort im allgemeinen aufwendige Naß-/Trocknungs-Reinigungseinrichtungen verwendet werden müssen, um die Perforation der Sammelförderer von eventuell anhaftenden Faser- und Bindemittelresten freizuhalten.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich gemäß Anspruch 13 besonders zur Erzeugung von Vliesen aus Steinwolle, die nach dem Düsenblasverfahren erzeugt wird. Mit diesem Ver­fahren war es bisher jedoch kaum möglich, Vliese auf der Basis von Steinwolle mit Rohdichten unter 25 kg/m³ wirt­schaftlich und betriebssicher herzustellen. Das Düsenblas­verfahren zeichnet sich bekanntlich dadurch aus, daß aus einem eine Mineralschmelze enthaltenden Tiegel unter der Wirkung der Schwerkraft Schmelzeströme austreten, die in einer Ziehdüse unter der Wirkung von im wesentlichen paral­lel zu den Schmelzeströmen strömenden Gasen hoher Strö­mungsgeschwindigkeit zerfasert, ausgezogen und unter die Erweichungstemperatur abgekühlt werden. Gemäß Anspruch 14 kann es in diesem Zusammenhang bezüglich zunehmender Abla­geflächen auch zweckmäßig sein, daß die Zerfaserungseinhei­ten derart geneigt angeordnet sind, daß die von diesen er­zeugten Fasern unter einem von der Senkrechten abweichenden Neigungswinkel auf die Sammelfläche auftreffen.
• Ferner hat es Vorteile, wenn als Sammelförderer eine rota­tionssymmetrische Einheit gewählt wird, d. h., daß nach An­spruch 15 mindestens eine Sammelfördereinheit als Trommel ausgebildet ist, wobei nach Anspruch 16 der Saugdruck in jeder Sammelfördereinheit für sich regelbar sein sollte, damit man sich unterschiedlichen Betriebsbedingungen leicht anpassen kann.
• Die zweite Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung wird vor­teilhaft gemäß Anspruch 17 durch ein Verfahren gelöst, bei dem zur kontinuierlichen Herstellung einer aus mehreren Einzelvliesen zusammengesetzten Filzbahn die von mehreren erfindungsgemäßen Einrichtungen kommenden Einzelvliese ge­meinsam auf einem laufenden Förderband zu einer Filzbahn abgelegt werden.
• Alternativ dazu kann es gemäß Anspruch 18 auch vorteilhaft sein, eine zusammengesetzte Filzbahn aus einem einzigen Vlies zu bilden, in dem dieses auf einem laufenden Förder­band durch eine pendelnde Bewegung auf diesem zu einer mehrschichtigen Filzbahn abgelegt wird.
• Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh­rungsbeispielen anhand der Zeichnung:
• Es zeigt:
• Fig. 1 schematisch vereinfacht einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä­ßen Einrichtung zur Herstellung von Mineralwol­levliesen mit zwei Zerfaserungseinheiten und ei­nem gasdurchlässigen Sammelförderer, der im Be­reich der Faserablage eine gekrümmt verlaufende Absaugfläche aufweist,
• Fig. 2 schematisch vereinfacht einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­mäßen Einrichtung mit vier Zerfaserungseinheiten und zwei gegenläufigen Sammelförderern in Form von Trommeln und eine nachgeschaltete verstell­bare Abdichtwalze,
• Fig. 3 ein in einer der Fig. 2 im wesentlichen entspre­chenden Darstellung drittes Ausführungsbeispiel mit zwei den Trommeln nachgeschalteten verstell­baren Abdichtwalzen,
• Fig. 4 eine schematisch vereinfachte Darstellung von zwei hintereinander angeordneten Einrichtungen gemäß Fig. 3, jedoch hier jeweils als viertes Ausführungsbeispiel statt den Walzen zwei in ei­nem veränderbaren Abstand zueinander angeordnete Förderbänder, wobei die Einzelvliese gemeinsam auf einem laufenden Produktionsband zu einer zu­sammengesetzten Filzbahn abgelegt werden und
• Fig. 5 ein perspektivisch schematisch dargestellter Ausschnitt aus der Fertigungslinie gemäß Fig. 4, jedoch wird hier ein Einzelvlies durch eine pen­delnde Bewegung seiner Führungsförderbänder auf einem laufenden Produktionsband zu einer zusam­mengesetzten Filzbahn abgelegt.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden durch zwei nach dem Dü­senblasverfahren arbeitenden Zerfaserungseinheiten 1 und 2 in ihrer Geometrie etwa keilförmige Freistrahlbündel 3 und 4 erzeugt, die aus einem Faser-/Gas-/Luft-/Bindemittel-Ge­misch bestehen, und die von einem kastenförmig ausgebilde­ten Fallschacht 5 umgeben sind. Den unteren Abschluß des Fallschachtes 5 bildet eine Sammelfördereinheit 6, die zwei gekrümmt verlaufende mit "a" und "b" bezeichnete Absaugflä­chen hat, auf die sich die von den Zerfaserungseinheiten 1, 2 kommenden Fasern zu einem Wollevlies 7 ablegen. Die Sam­melfördereinheit 6 weist ein umlaufendes perforiertes För­derband 8 auf, das in Richtung des Pfeiles 9, der Förder­richtung, motorisch angetrieben wird (in der Zeichnung nicht dargestellt). Ferner ist innerhalb der Sammelförder­einheit 6 eine nicht dargestellte Absaugvorrichtung vorge­sehen, deren erzeugter Saugdruck lediglich in einer unter­halb der gekrümmt verlaufenden Absaugflächen "a" und "b" angeordneten Saugkammer 11 wirksam wird. Gegenüber der ge­krümmt verlaufenden Absaugfläche "b" ist in einem bestimm­ten Abstand von dieser ein einen sogenannten Austragsspalt 12 begrenzendes und gegenüber dem Fallschacht 5 abdichten­des Leitelement 13 in der Form eines Bleches vorgesehen, das im vorliegenden Fall ortsfest angeordnet ist.
• Die keilförmige Geometrie der Faserfreistrahlbündel 3, 4 ist in Fig. 1 idealisiert dargestellt, obwohl in der bishe­rigen Praxis im Fallschacht bestimmte Turbulenzen auftre­ten. So kann es beispielsweise in herkömmlichen Fallschäch­ten vorkommen, daß es wenige Zentimeter (ca. 2 bis 10 cm) über dem sich bildenden Vlies zu sehr starken Querströmun­gen kommt, die in ihrem Betrag größer als die mittlere An­strömgeschwindigkeit sind, und die zu einer Verschlechte­rung der Faserablage durch Rollen- und Strähnenbildung füh­ren können. Diesen Querströmungen entsprechend müssen auch die jeweiligen statischen Drücke im Bereich bis zu ca. 10 cm über dem sich bildenden Vlies verteilt sein. So konn­ten beispielsweise Drücke von ca. 40 mm/WS gegen die Atmosphäre und Querströmungen von ca. 30 m/sec. an den En­den der Absaugzone gemessen werden. Ähnliche, jedoch weit­aus weniger ausgeprägte Druck- und Strömungsverhältnisse erfordern deshalb auch bei den vorliegenden Ausführungsbei­spielen der erfinderischen Einrichtung, daß der Austrags­spalt definiert abgedichtet ist, und zwar ist im vorliegen­den Fall der Austragsspalt 12 durch das Gesamtvlies 7 abge­dichtet.
• Zurückkommend auf die in Fig. 1 deutlich gezeigten Absaug­flächen "a" und "b" ist festzuhalten, daß die Bogenlänge der Absaugzone "b" größer ist als die der Absaugzone "a". Durch dieses erfinderische Konzept wurde vorteilhaft er­reicht, daß die höhere Faserauflage im Bereich der Absaug­fläche "b" durch die größere dortige Fläche "b" kompensiert wird, denn wie aus Fig. 1 ersichtlich, nimmt die Faserauf­lage in Förderrichtung 9 zu. Hierdurch ist es auch möglich, mit gegenüber herkömmlichen Fallschächten geringeren Saug­drücken zu arbeiten, wodurch die Querströmungen über dem sich bildenden Vlies weitgehend vermieden werden.
• Daß man spiegelbildlich zu der in Fig. 1 gezeigten Sammel­fördereinheit 6 statt dem Leitblech 13 eine entsprechende Sammelfördereinheit vorsieht, ist ebenfalls möglich.
• In Fig. 2 ist schematisch vereinfacht ein Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ein­richtung, und zwar mit vier Zerfaserungseinheiten 14 bis 17, einem Fallschacht 18 und zwei gegenläufig antreibbaren Sammelförderern 19 und 21 in Form von Trommeln sowie eine diesen nachgeschaltete, entsprechend dem Pfeil 20 verstell­bare Abdichtwalze 22 gezeigt. Bei dieser Einrichtung wird aus zwei Teilvliesen 23 und 24 kontinuierlich ein Gesamt­vlies 25 erzeugt, wobei die trommelartigen Sammelförderer 19, 21 mit einem festen Achsabstand zueinander angeordnet sind. Da deshalb der lichte Abstand zwischen den beiden Sammelförderern 19, 21 auch konstant ist, übernimmt die Walze 22 quasi die Funktion einer einstellbaren Abdichtein­richtung am mit 26 bezeichneten Austragsspalt.
• Auch hier ist deutlich zu erkennen, daß die Absaugfläche zu Beginn der Bildung des Teilvlieses 23, bezeichnet mit "c", kleiner ist als die mit "d" bezeichnete Absaugfläche im Be­reich der höheren Faserauflage des Teilvlieses 23. Diese Absaugflächen "c" und "d" können insbesondere im Bereich des Austragsspaltes 26 variabel eingestellt werden, um op­ timale Austrag- und Absaugverhältnisse erhalten zu können. Diese Einstellbarkeit erfolgt durch einen z. B. im Inneren der Trommel 19 vorgesehenen Stator 27, mit dem man den be­saugten und nichtbesaugten Teil der Trommel voneinander trennen kann. Ziel ist dabei, daß die beiden Teilvliese 23 und 24 vor dem Austrag zusammengeführt werden. Der Sammel­förderer 21 ist im Prinzip ähnlich aufgebaut wie der Sam­melförderer 19, d. h., er hat ebenfalls einen Stator 28, mit dem der besaugte und nichtbesaugte Teil voneinander ge­trennt wird. Lediglich der besaugte Teil endet hier früher als bei dem gegenüberliegenden Sammelförderer 19, da das Teilvlies 24 infolge der abdichtenden Walze 22 früher von dem Sammelförderer 21 abheben muß. Dieses Abheben kann auch durch eine in Fig. 2 schematisch dargestellte Abblasevor­richtung 30 wesentlich erleichtert werden.
• In Fig. 3 ist ebenfalls schematisch vereinfacht ein drittes Ausführungsbeispiel mit zwei trommelartigen Sammelförderern 29 und 31, mit denen Teilvliese 32 und 33 gebildet werden, dargestellt. Gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Einrich­tung unterscheidet sich diese Einrichtung zur kontinuierli­chen Herstellung eines Mineralwollevlieses 34 lediglich da­durch, daß dieses durch in Förderrichtung nachgeschaltete Zwillingswalzen 35 und 36 gebildet wird, wobei letztere einstellbar ausgebildet sind, was durch die Pfeile 37 und 38 angedeutet ist. Die Zwillingswalzen können dabei ent­sprechend der Darstellung in Fig. 3 symmetrisch aber auch unsymmetrisch zu den Sammelförderern 29, 31 angeordnet sein.
• Auch hier besitzt jeder Sammelförderer 29 bzw. 31 einen in­neren Stator 39 bzw. 41 mit dem die besaugten bzw. nicht­besaugten Teile der Sammelförderer eingestellt werden kön­nen. Im vorliegenden Fall ist bei beiden Sammelförderern 29, 31 jeweils die gesamte besaugte Fläche gleich groß, wo­bei die zur Verfügung stehenden Absaugflächen für die ein­zelnen Zerfaserungseinheiten, bezeichnet mit "e" und "f", in Förderrichtung wieder zunehmen.
• Für den Fall einer kontinuierlichen Herstellung einer aus mehreren Einzelvliesen 42 und 43 zusammengesetzten Filzbahn 44 sind in Fig. 4 zwei hintereinander angeordnete Einrich­tungen gemäß Fig. 3 dargestellt, die jedoch hier jeweils als viertes Ausführungsbeispiel statt mit den Walzen 35, 36 mit zwei Förderbändern 45 bis 48 ausgestattet sind, deren Abstand zueinander veränderbar ist. Insbesondere bei Ein­zelvliesen mit einer relativ niedrigen Rohdichte, bei­spielsweise unter 20 kg/m³, übernehmen die Förderbänder 45 bis 48 eine gewisse Führung der Einzelvliese. Aus der Fig. 4 ist deutlich zu erkennen, wie das Einzelvlies 42 als erstes auf ein laufendes Produktionsband 49 abgelegt und dann auf dieses Einzelvlies 42 später das Einzelvlies 43 aufgelegt wird, so daß das Gesamtvlies 44 entsteht. Dieses Beispiel kann selbstverständlich dahingehend erweitert wer­den, daß man weitere Einzelvliese als Auflage hinzufügt.
• Schließlich ist in Fig. 5 perspektivisch schematisch ein Ausschnitt aus einer Fertigungslinie, mit der kontinuier­lich eine aus mehreren Vliesschichten 51 zusammengesetzte Filzbahn 52 hergestellt wird, dargestellt. Die einzelnen Vliesschichten 51 stammen von einem einzigen Vlies 53, das z. B. entsprechend dem Einzelvlies 42 in Fig. 4 herge­stellt worden ist. Die hier in einem veränderbaren Abstand zueinander angeordneten Förderbänder 54 und 55 entsprechen dabei den Förderbändern 45 und 46 in Fig. 4, wogegen in diesem fünften Ausführungsbeispiel die Förderbänder 54 und 55 eine pendelnde Bewegung ausführen können, um das Einzel­vlies 53 auf einem umlaufenden Produktionsband 56 zu der mehrschichtigen Filzbahn 52 ablegen zu können. Der Me­chanismus, der die Förderbänder 54 und 55 in eine pendelnde Bewegung versetzt, ist in der Zeichnung nicht dargestellt; er ist vielmehr symbolisch durch den Doppelpfeil 57 ledig­lich angedeutet.
• Ganz allgemein sind die Sammelförderer aller fünf Ausfüh­rungsbeispiele jeweils mit einer eigenen regelbaren Absau­gung bzw. bei einer gemeinsamen Absaugung mit einem ent­sprechenden Drosselorgan ausgestattet, und zwar, um auf eventuell stillstehende Zerfaserungseinheiten und unter­schiedliche Anforderungen an die Absaugung reagieren zu können. Ferner ist es auch möglich, daß ein Sammelförderer durch mehr als zwei Zerfaserungseinheiten beaufschlagt wird, da das erfindungsgemäße Konzept vorteilhaft erlaubt, bei relativ geringer Absaugenergie mit relativ hohen Faser­auflagen zu arbeiten.

Claims (18)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Mineral­wollevliesen, bei dem zur Bildung der Vliese in einem Fallschacht mehrere Zerfaserungseinheiten vorgesehen sind und bei dem die Fasern unter Wirkung eines Saug­druckes auf mindestens einem Sammelförderer abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablage der Fasern auf einer der jeweiligen Zer­faserungseinheit zugeordneten und in Förderrichtung je­weils zunehmenden Ablagefläche des Sammelförderers er­folgt.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­spruch 1, insbesondere zur Herstellung von Mineralwol­levliesen aus Steinwolle, welche zur Bildung der Vliese in einem Fallschacht mehrere Zerfaserungseinheiten auf­weist, und bei der die Fasern auf einer gasdurchlässi­gen Sammelfördereinheit mit mindestens einem gekrümmt verlaufenden Bereich unter Wirkung eines Saugdruckes ablegbar sind, wobei im Abstand zu dem gekrümmt verlau­fenden Bereich mindestens ein in bezug auf den Fall­schacht abdichtendes Leitelement angeordnet ist, da­durch gekennzeichnet, daß jedem von den einzelnen Zerfaserungseinheiten (1, 2; 14 bis 17) gebildeten Faser-/Gas-/Luft-Gemisch eine fiktive Ab­saugfläche auf dem gekrümmt verlaufenden Bereich der Sammelfördereinheit (6; 19, 21; 29, 31) derart zugeord­net ist, daß die zur Verfügung stehenden Absaugflächen (a, b; c, d; e, f) für die einzelnen Zerfaserungsein­heiten (1, 2; 14 bis 17) in Förderrichtung zunehmen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Leitelement (13) mit seiner dem gekrümmt verlaufenden Bereich gegenüberlie­genden Fläche in Förderrichtung bewegbar ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Abstand (12) zwischen dem Leitelement und der Sammelförderein­heit einstellbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß anstelle des Leitelementes (13) eine weitere Sammelfördereinheit vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß den zwei Sammelförderein­heiten mindestens drei Zerfaserungseinheiten zugeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Sam­melfördereinheiten zum Austragen des Vlieses vorgesehene Spalt in seiner Breite veränderbar ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß der zwi­schen den Sammelfördereinheiten zum Austragen des Vlie­ses vorgesehene Spalt (26) durch mindestens ein in För­derrichtung nachgeschaltetes verstellbares Element (22) in seiner Breite veränderbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß als verstellbares Element (22) eine antreibbare Walze oder ein antreibbares För­derband dient.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß als verstellbares Element zwei antreibbare, in einem veränderbaren Abstand zuein­ander angeordnete Walzen (35, 36) oder Förderbänder (45, 46) dienen.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, da­durch gekennzeichnet, daß die zur Verfügung stehenden Absaugflächen (a, b; c, d; e, f) jeder Sammelfördereinheit (6; 19, 21; 29, 31), insbe­sondere im Bereich des zum Austragen des Vlieses vorge­sehenen Spaltes, in ihrer Größe einstellbar sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da­durch gekennzeichnet, daß minde­ stens vor einem nachgeschalteten Element (22) minde­stens eine Abblasevorrichtung (30) vorgesehen ist, durch welche die sich bildenden Vliese manipulierbar sind.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, da­durch gekennzeichnet, daß zur Erzeu­gung der vliesbildenden Fasern nach dem Düsenblasver­fahren arbeitende Zerfaserungseinheiten (1, 2; 14 bis 17) dienen.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Zerfaserungseinheiten derart geneigt angeordnet sind, daß die von diesen er­zeugten Fasern unter einem von der Senkrechten abwei­chenden Neigungswinkel auf die Sammelflächen auftref­fen.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, da­durch gekennzeichnet, daß minde­stens eine Sammelfördereinheit (19) als Trommel ausge­bildet ist.

16. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugdruck in jeder Sammelfördereinheit (6; 19, 21; 29, 31) für sich regelbar ist.

17. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer aus mehreren Einzelvliesen zusammengesetzten Filzbahn, ins­besondere aus Einzelvliesen, die mit einer Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 16 gebildet worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß von mehreren Einrichtungen kommende Einzelvliese (42, 43) gemeinsam auf einem laufenden Produktionsband (49) zu einer Filzbahn (44) abgelegt werden.

18. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer aus mehreren Vliesschichten zusammengesetzten Filzbahn, insbesondere aus einem Vlies, das mit einer Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 16 gebildet worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (53) auf einem laufenden Produktionsband (56) durch eine pendelnde Bewegung (57) auf diesem zu der mehrschichtigen Filzbahn (52) abgelegt wird.

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