EP0795424A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt Download PDF

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EP0795424A1
EP0795424A1 EP96103878A EP96103878A EP0795424A1 EP 0795424 A1 EP0795424 A1 EP 0795424A1 EP 96103878 A EP96103878 A EP 96103878A EP 96103878 A EP96103878 A EP 96103878A EP 0795424 A1 EP0795424 A1 EP 0795424A1
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EP
European Patent Office
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mineral fiber
fiber product
stamp block
heating elements
marked
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EP96103878A
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EP0795424B1 (de
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Wilfried Naber
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KAIBEL & SIEBER GMBH MASCHINENFABRIK
Original Assignee
Pfleiderer Dammstofftechnik & Co GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/0004—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins characterised by the movement of the embossing tool(s), or the movement of the work, during the embossing operation
    • B44B5/0033—Oscillating embossing tools
    • B44B5/0038—Oscillating embossing tools actuated by a lever
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02—Dies; Accessories
    • B44B5/028—Heated dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B7/00—Machines, apparatus or hand tools for branding, e.g. using radiant energy such as laser beams

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for applying markings to a mineral fiber product.
  • Mineral fiber products such as mineral fiber webs or mineral fiber boards, are provided with markings in order to allow the user to cut the mineral fiber product accurately, or to provide the mineral fiber product with brand or type designations.
  • such a marking is preferably produced in the art by a penetration technique.
  • the mineral fiber product is brought into contact with either a heating element, a bundled flame or a hot air jet, whereby the binder is heated to its decomposition temperature in the heating area and is discolored in the process.
  • the mineral fiber product is not weakened by this, since the effect of the heat treatment is only limited to the surface area.
  • An apparatus for applying marking lines is known from EP 0 244 035.
  • a roller is mounted on a shaft and has heating rods arranged axially parallel on the circumference, which can be electrically heated via a heating device.
  • the shaft of the roller is mounted on a lifting and lowering bearing frame and is driven by an electric motor.
  • An electric motor with a freewheel is preferably used, the freewheel of which allows the motor to be overtaken as soon as the roller rests on the mineral fiber product and is driven by it at increased speed.
  • the object of the invention is to provide a marking device on which the shape to be marked can be arranged undistorted in the form of suitable heating elements.
  • a stamp block on which heating elements are arranged is essentially plate-shaped, the markings to be printed on the mineral fiber web or mineral fiber plate, for example symbols, can be reproduced on the stamp block without distortion.
  • the stamp block is not arranged in a stationary manner, but is guided so that it can be moved in sections essentially with the moving mineral fiber product. As a result, during the contact time between the stamp block and the mineral fiber product to be printed, the stamp block can be moved at essentially the same speed as the moving mineral fiber product and at the same time heat can be transferred to the surface of the mineral fiber product.
  • the mineral fiber product advantageously lies on a means of transport and is guided at a constant transport speed. This facilitates the coordination of the movement of the stamp block with the speed of the mineral fiber product, so that markings can be achieved without distortion and with sharp contours.
  • the heating elements are preferably electrically heated, one or more flexible cables for the Power transmission to the heating elements can be attached to the stamp block. Unlike when using a rotating marking element, such as a marking roller, the electrical energy to be provided for heating the heating elements does not have to be transmitted via slip rings, but can be simply and conveniently in the form of a suitable transmission plug with a flexible cable connected to it from the voltage source transferred to the stamp pad.
  • the stamp block is preferably connected in an articulated manner to at least two flywheels, and the flywheels are each connected to a drive shaft in a rotationally rigid manner and are set in rotation by a drive. Due to the articulated attachment to the flywheels, which are each set in rotation by a drive shaft, the stamp block is moved up and down relative to the surface of the mineral fiber product to be printed, and is also moved in sections in the transport direction of the mineral fiber product. In this way it can be achieved that on the one hand the stamp block with the heating elements arranged thereon is moved with it during contacting with the mineral fiber product to be printed, on the other hand a marking can be applied at regular, predetermined intervals in the case of a constant transport speed of the mineral fiber product.
  • the spatial alignment of the stamp block with the heating elements remains constant during the rotation of the flywheels, so that the heating elements point in the direction of the mineral fiber product to be marked during each phase of movement of the stamp block. This makes it possible to use the energy required for heating the heating elements in the form of electrical energy or steam to transfer flexible cable to the stamp block because it does not itself perform any rotational movement.
  • the flywheels preferably have a counterweight, the center of gravity of which, with respect to the drive shaft, is arranged opposite to the articulated connection of the punch block and the flywheel.
  • the drive of the flywheel is connected to a control device.
  • the movement of the stamp block can be controlled by specifying a transport speed of the mineral fiber product to be printed so that during the heat transfer process when the stamp block contacts the mineral fiber product, the stamp block is guided at the same speed as the mineral fiber product to be marked.
  • the control device preferably rotates the drive shaft connected thereto so that the stamp block has a constant speed in the direction of transport of the mineral fiber product during contact with the mineral fiber product.
  • the rotational speed of the drive shaft can be slightly and selectively delayed while the stamp block is pressed into the mineral fiber product to be marked, and the rotational speed of the output shaft can be slightly accelerated again during the subsequent upward movement of the stamp block.
  • the device which is generally designated by reference number 10, essentially consists of a stamp block 12 which has a plate-like shape.
  • the stamp block is preferably made of metal, but can also consist of a suitable plastic material.
  • Heating elements 14 are arranged in a suitable manner on the stamp block 12.
  • the heating elements 14 can either be integrated directly into the stamp block 12 or can preferably be detachably connected to it. This enables the device to be quickly converted to different geometric shapes to be marked, without the entire Stamp block must be replaced. This is particularly advantageous if the marking device is to be used to apply a type designation to the mineral fiber product to be marked. When changing the manufactured mineral fiber product, only the corresponding heating elements on the stamp block have to be replaced in order to be able to individually label the different mineral fiber products.
  • the heating elements 14 are inserted into a mounting plate 16 which also contains bores in order to connect the mounting plate 16 to the stamp block 12 by means of screws 18 or other known fastening elements.
  • the heating elements 14 protrude a few millimeters from the underside of the stamp block 12 with the mounting plate 16 fastened thereon in order to specifically transfer the heat to the mineral fiber product to be marked.
  • the heating elements can have any design that is adapted to the type of heating energy used.
  • they are provided with a resistance wire which is energized and generates heat in the process.
  • the heat is conducted to the heat transfer elements protruding from the lower surface of the receiving plate 16 by means of a good heat-conducting material. If the heating elements are heated by steam, pipelines through which steam flows form the core of the heating elements. In this case, too, the heat generated is transferred to those parts of the heating elements that come into contact with the mineral fiber product to be marked by using suitable, highly heat-conducting materials.
  • stamp block 12 In the case of steam heating as well as electrical heating of the heating elements, suitable precautions are taken in the stamp block 12 in order to distribute the energy sources in the form of electricity or superheated steam from a central receiving point in the stamp block 12 to the respective heating elements 14 and return them again.
  • the heating elements 14 are electrically heated.
  • the electrical energy is transmitted to the stamp block 12 via a plug 20 with a flexible cable 22 connected to it and from there distributed to the respective heating elements 14.
  • the stamp block 12 is provided with fastening devices 24, which in the simplest case consist of one eye, which is firmly connected to the stamp block 12 and serves to receive a shaft 26.
  • the fastening device 24 is preferably provided with a roller or slide bearing.
  • At least two, but preferably four or six fastening devices 24 are provided on the stamp block 12, each receiving a shaft 26 through which the stamp block 12 is rotatably connected to a swing body 32.
  • the flywheels are each rotationally rigidly connected to a drive shaft 34, whereby the measures known and known in the art for achieving a torsionally rigid shaft-hub connection can be used.
  • the drive shaft 34 of each flywheel 32 is connected to a transmission device 36, the transmission devices 36 of a plurality of flywheels 32 being connected to one another by means of a cardan drive 38. This will drive the torque on a transmission device 36 acts, evenly transmitted to the other transmission devices.
  • the geometric shape of the swing body is only shown by way of example in FIG. 1 and can be designed in different ways.
  • the swing body 32 each has a counterweight 40, which is either formed in one piece with the swing body or is carried out by attaching suitable weights to the swing body.
  • suitable counterweights leads to an even rotation of the flywheel without the occurrence of an undesired imbalance with the associated vibrating of the flywheel and the stamp block, which can lead to increased wear, uneven marking on the mineral fiber product or undesirable noise.
  • Fig. 2 shows a section through the device shown in Fig. 1 along the line A-A. 2 thus shows the device for applying markings in or against the direction of movement of the mineral fiber product to be marked.
  • the stamp block 12 is so wide that it extends across the width of the mineral fiber product produced. In this way, when heating elements 14 are applied in a targeted manner, markings can be applied to all areas of the surface of the mineral fiber product produced.
  • the transmission device 36 is provided with an input shaft 42, via which the torque is introduced by a connected motor or a connected control device.
  • the input shaft 42 is connected in a rotationally rigid manner to the drive element.
  • a flexible connection 22 for example an electrical cable, to supply the energy required for the operation of the heating elements to the marking stamp in a simple and convenient manner.
  • the electrical energy must be transmitted via slip rings, which increases their susceptibility to faults and shortens the maintenance intervals.
  • the device according to the embodiment shown has four swing bodies, two swing bodies being synchronized by a cardan drive 38 and two swing bodies being driven via the input shafts 42.
  • a cardan drive 38 and two swing bodies being driven via the input shafts 42.
  • Fig. 3 shows schematically the path of the marking stamp consisting of the stamp block and one of the underside of the stamp block and the receiving plate protruding heating element during contact with a mineral fiber product.
  • the mineral fiber product 44 moves in the course of the production process at a constant speed v x which, according to the convention made in FIG. 3, points in the x direction with respect to the axial directions. Due to the eccentric, rotatable fastening of the stamp block with the heating elements attached to it on the flywheels, the path 46 of a fixed point on the marking stamp results, for example the contact tip of a heating element 14.
  • the flywheel 32 can be achieved by a suitable, constant rotational speed of the drive shaft 34 3 that within the contact area designated by K in FIG. 3 between the marking stamp and the mineral fiber product 44 a speed of the heating elements v 1x arises which is equal to the speed v x of the mineral fiber product 44.
  • this speed v 1x is not constant within the entire contact area K, since the heating elements 14 move on a circular path and a speed component of the heating element directed in the y direction is also formed. This means that at a constant rotational speed of the drive shafts 34, a changing speed component in the x-direction of the heating elements occurs within the contact area K.
  • the rotational speed is then increased again in a targeted manner, so that the speed v 2 was increased to such an extent when exiting the contact area K that the speed component in the x direction, v 2x , is again equal to the speed v x of the mineral fiber product to be marked.
  • This measure ensures that the marking stamp is moved within the entire contact area at a constant speed in the x direction, coordinated with the speed of the mineral fiber product.
  • stamp blocks with the heating elements integrated therein or the mounting plates which can be fastened to a stamp block with the heating elements integrated therein can be handled simply and conveniently and in particular require only a small space requirement for storage. Since the marking stamp does not perform any rotational movement about one of its body axes, the energy required for heating the heating elements can be in the form of superheated steam or electrical energy by means of a or more flexible lines can be transferred to the stamp block. A complex transfer of energy from fixed to rotating components is not necessary.
  • the marking stamp can be moved by a targeted control of the rotational speed of the flywheels connected to it so that the marking stamp is guided at a constant speed which is matched to the transport speed of the mineral fiber product to be marked during the entire contact time with the mineral fiber web or mineral fiber plate to be marked.

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Abstract

Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt umfassend: einen im wesentlichen plattenförmig ausgebildeten Stempelblock (12), an dem Heizelemente (14) angeordnet sind, die in Kontakt zu dem Mineralfaserprodukt (44) gebracht werden können, wobei der Stempelblock (12) senkrecht zu dem sich bewegenden Mineralfaserprodukt (44) beweglich und abschnittsweise mit dem Mineralfaserprodukt (44) im wesentlichen mitbeweglich geführt ist. Das Mineralfaserprodukt (44) liegt auf einem Transportmittel auf und ist mit konstanter Transportgeschwindigkeit geführt. Der Stempelblock ist mit mindestens zwei Schwungkörpern (32) jeweils gelenkig verbunden, und die Schwungkrper (32) sind jeweils mit einer Antriebswelle (34) drehstarr verbunden und werden durch einen Antrieb in Drehbewegung versetzt. Der Antrieb der Schwungkörper ist so an eine Steuervorrichtung angeschlossen, daß der Stempelblock während des Kontaktes mit dem Mineralfaserprodukt mit einer konstanten Geschwindigkeit in Transportrichtung des Mineralfaserproduktes geführt ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt.
  • Mineralfaserprodukte, wie Mineralfaserbahnen oder Mineralfaserplatten, werden mit Markierungen versehen, um dem Benutzer ein maßgenaues Durchtrennen des Mineralfaserproduktes zu gestatten, oder um das Mineralfaserprodukt mit Marken- oder Typbezeichnungen zu versehen.
  • Um einen Farbstoffauftrag mit relativ aufwendiger Aufbringtechnik und möglicherweise einer Beeinflussung des Brandverhaltens zu vermeiden, wird in der Technik eine derartige Markierung vorzugsweise durch eine Einbrandtechnik erzeugt. Dabei wird das Mineralfaserprodukt entweder mit einem Heizelement, einer gebündelten Flamme oder einem Heißluftstrahl in Kontakt gebracht, wodurch das Bindemittel im Erhitzungsbereich auf seine Zersetzungstemperatur erwärmt und dabei verfärbt wird. Das Mineralfaserprodukt wird hierdurch nicht geschwächt, da sich die Einwirkung der Wärmebehandlung nur auf den Oberflächenbereich beschränkt.
  • Aus der EP 0 244 035 ist eine Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungslinien bekannt. Eine Walze ist an einer Welle gelagert und weist am Umfang achsparallel angeordnete Heizstäbe auf, die über eine Heizeinrichtung elektrisch beheizbar sind. Die Welle der Walze ist an einem heb- und senkbaren Lagergestell gelagert und wird durch einen Elektromotor angetrieben. Bevorzugt wird ein Elektromotor mit Freilauf eingesetzt, dessen Freilauf ein Überholen des Motors gestattet, sobald die Walze auf dem Mineralfaserprodukt anliegt und von dieser mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben wird.
  • Während sich einfache geometrische Markierungen, wie beispielsweise Markierungslinien, auf einfache Weise durch gezielte Anordnung der Heizelemente auf der Markierungswalze nach der EP 244 035 erzeugen lassen, ergibt sich bei komplizierteren geometrischen Formen, wie beispielsweise Firmenemblemen oder Markenbezeichnungen, die Schwierigkeit, daß diese in Form von Heizelementen so auf der Markierungswalze angeordnet werden müssen, daß sich nach der Abwicklung derselben das gewünschte optische Bild ergibt. Des weiteren ist die Größe einer kompliziert aufgebauten Markierung, wie beispielsweise eines Firmenemblems, durch den Umfang der Markierungswalze begrenzt. Schließlich läßt sich auf einer gekrümmten Fläche, wie dies bei der Umfangsfläche einer Markierungswalze der Fall ist, eine gute Maßhaltigkeit zwischen den Heizelementen nur mit großem Aufwand erreichen.
  • Ausgehend von der EP 0 244 035 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Markierungsvorrichtung vorzusehen, auf der die zu markierende Form unverzerrt in Form geeigneter Heizelemente angeordnet werden kann.
  • Dieses technische Problem wird durch eine Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt oder eine Mineralfaserplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren nach den Merkmalen des Anspruches 11 gelöst.
  • Indem ein Stempelblock, auf dem Heizelemente angeordnet sind, im wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist, können die auf die Mineralfaserbahn oder Mineralfaserplatte aufzudruckenden Markierungen, wie beispielsweise Symbole, verzerrungsfrei auf dem Stempelblock abgebildet werden. Der Stempelblock ist nicht ortsfest angeordnet, sondern beweglich geführt, sodaß er abschnittsweise im wesentlichen mit dem sich bewegenden Mineralfaserprodukt mitbewegt werden kann. Dadurch kann während der Kontaktzeit zwischen dem Stempelblock und dem zu bedruckenden Mineralfaserprodukt der Stempelblock im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit wie das sich bewegende Mineralfaserprodukt bewegt und gleichzeitig Wärme auf die Oberfläche des Mineralfaserproduktes übertragen werden.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Merkmale der weiteren Ansprüche gekennzeichnet.
  • Vorteilhafterweise liegt das Mineralfaserprodukt auf einem Transportmittel auf und wird mit konstanter Transportgeschwindigkeit geführt. Dies erleichtert die Abstimmung der Bewegung des Stempelblocks auf die Geschwindigkeit des Mineralfaserproduktes, sodaß Markierungen verzerrungsfrei und mit scharfen Konturen erzielt werden können.
  • Vorzugsweise sind die Heizelemente elektrisch beheizbar, wobei ein oder mehrere flexible Kabel für die Stromübertragung zu den Heizelementen am Stempelblock befestigt sein können. Anders als bei der Verwendung eines rotierenden Markierungselements, wie eine Markierungswalze, muß die für die Beheizung der Heizelemente bereitzustellende elektrische Energie nicht über Schleifringe übertragen werden, sondern läßt sich einfach und bequem in Form eines geeigneten Übertragungssteckers mit einem sich daran anschließenden flexiblen Kabel von der Spannungsquelle auf den Stempelblock übertragen.
  • Vorzugsweise ist der Stempelblock mit mindestens zwei Schwungkörpern jeweils gelenkig verbunden, und die Schwungkörper sind drehstarr mit jeweils einer Antriebswelle verbunden und werden durch einen Antrieb in Drehbewegung versetzt. Durch die gelenkige Anbringung an Schwungkörpern, die durch jeweils eine Antriebswelle in Drehbewegung versetzt werden, wird der Stempelblock sowohl relativ zur Oberfläche des zu bedruckenden Mineralfaserproduktes auf- und abbewegt, als auch abschnittsweise in Transportrichtung des Mineralfaserproduktes bewegt. Hierdurch kann erreicht werden, daß einerseits der Stempelblock mit den darauf angeordneten Heizelementen während des Inkontaktbringens mit dem zu bedruckenden Mineralfaserprodukt mit diesem mitbewegt wird, andererseits kann im Falle einer konstanten Transportgeschwindigkeit des Mineralfaserproduktes eine Markierung in regelmäßigen, vorgegebenen Abständen aufgebracht werden. Zuletzt bleibt die räumliche Ausrichtung des Stempelblocks mit den Heizelementen während der Rotation der Schwungscheiben konstant, sodaß die Heizelemente während jeder Bewegungsphase des Stempelblockes in Richtung des zu markierenden Mineralfaserproduktes weisen. Hierdurch ist es möglich, die für das Beheizen der Heizelemente erforderliche Energie in Form von elektrischer Energie oder Dampf über eine flexible Leitung auf den Stempelblock zu übertragen, weil dieser selbst keine Rotationsbewegung ausführt.
  • Vorzugsweise besitzen die Schwungkörper ein Gegengewicht, dessen Massenschwerpunkt in bezug auf die Antriebswelle entgegengesetzt zur gelenkigen Verbindung von Stempelblock und Schwungscheibe angeordnet ist. Hierdurch wird der Verschleiß an der Antriebswelle der Schwungkörper wie auch des Antriebs beträchtlich verringert, weil an der Antriebswelle keine Unwucht auftritt und die zur Rotation der Antriebswelle erforderliche Leistung des Antriebs konstant bleibt.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Antrieb der Schwungkörper an eine Steuervorrichtung angeschlossen. Hierdurch kann die Bewegung des Stempelblockes unter Vorgabe einer Transportgeschwindigkeit des zu bedruckenden Mineralfaserproduktes so gesteuert werden, daß während des Wärmeübertragungsvorganges beim Kontakt des Stempelblockes mit dem Mineralfaserprodukt der Stempelblock mit derselben Geschwindigkeit geführt wird wie das zu markierende Mineralfaserprodukt.
  • Vorzugsweise rotiert die Steuervorrichtung die daran angeschlossene Antriebswelle so, daß der Stempelblock während des Kontaktes mit dem Mineralfaserprodukt eine konstante Geschwindigkeit in Transportrichtung des Mineralfaserproduktes besitzt. Hierzu kann während des Eindrückens des Stempelblockes in das zu markierende Mineralfaserprodukt die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle geringfügig und gezielt verzögert und während der anschließenden, nach oben gerichteten Bewegung des Stempelblockes die Rotationsgeschwindigkeit der Abtriebswelle geringfügig wieder beschleunigt werden. Durch diese Maßnahme wird jeweils die parallel zur Transportrichtung des zu markierenden Mineralfaserproduktes gerichtete Geschwindigkeitskomponente des Stempelblockes konstant gehalten.
  • Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt senkrecht zur Bewegungsrichtung des Mineralfaserproduktes;
    Fig. 2
    eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1; und
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung der Geschwindigkeitskomponenten des Stempelblocks mit den Heizelementen während des Kontakts mit einem Mineralfaserprodukt darstellt.
  • Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt. Die Vorrichtung, die allgemein mit Referenznummer 10 bezeichnet ist, besteht im wesentlichen aus einem Stempelblock 12, der eine plattenförmige Form aufweist. Der Stempelblock ist vorzugsweise aus Metall gefertigt, kann aber auch aus einem geeigneten Kunststoffmaterial bestehen. Am Stempelblock 12 sind Heizelemente 14 in geeigneter Weise angeordnet.
  • Die Heizelemente 14 können entweder direkt in den Stempelblock 12 integriert sein oder aber vorzugsweise lösbar mit diesem verbunden sein. Hierdurch ist eine schnelle Umrüstung der Vorrichtung auf verschiedene zu markierende geometrische Formen möglich, ohne daß der gesamte Stempelblock ausgetauscht werden muß. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mit Hilfe der Markierungsvorrichtung eine Typenbezeichnung auf das zu markierende Mineralfaserprodukt aufgebracht werden soll. Beim Wechsel des hergestellten Mineralfaserproduktes müssen lediglich die entsprechenden Heizelemente am Stempelblock ausgewechselt werden, um die verschiedenen Mineralfaserprodukte individuell kennzeichnen zu können.
  • Die Heizelemente 14 sind im vorliegenden Beispiel in eine Aufnahmeplatte 16 eingesetzt, die zudem Bohrungen enthält, um die Aufnahmeplatte 16 mit dem Stempelblock 12 mittels Schrauben 18 oder anderer bekannter Befestigungselemente zu verbinden. Die Heizelemente 14 stehen über die Unterseite des Stempelblocks 12 mit daran befestigter Aufnahmeplatte 16 einige Millimeter hervor, um gezielt die Wärme auf das zu markierende Mineralfaserprodukt zu übertragen.
  • Die Heizelemente können eine beliebige Bauform besitzen, die an die verwendete Art von Heizenergie angepaßt ist. Im Falle einer elektrischen Beheizung der Heizelemente sind diese mit einem Widerstandsdraht versehen, der stromdurchflossen ist und hierbei Wärme erzeugt. Die Wärme wird mittels eines gut wärmeleitenden Materials auf die über die untere Oberfläche der Aufnahmeplatte 16 hervortretende Wärmeübertragungselemente geleitet. Im Falle einer Beheizung der Heizelemente durch Dampf bilden dampfdurchströmte Rohrleitungen den Kern der Heizelemente. Auch in diesem Fall wird durch die Verwendung geeigneter, gut wärmeleitender Materialien die erzeugte Wärme auf diejenigen Teile der Heizelemente übertragen, die mit dem zu markierenden Mineralfaserprodukt in Kontakt kommen.
  • Sowohl im Fall einer Dampfbeheizung wie auch einer elektrischen Beheizung der Heizelemente sind in dem Stempelblock 12 geeignete Vorkehrungen getroffen, um die Energieträger in Form von Strom oder Heißdampf von einer zentralen Aufnahmestelle im Stempelblock 12 auf die jeweiligen Heizelemente 14 zu verteilen und wieder zurückzuführen.
  • Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Heizelemente 14 elektrisch beheizt. Die elektrische Energie wird über einen Stecker 20 mit einem daran angeschlossenen flexiblen Kabel 22 auf den Stempelblock 12 übertragen und von dort aus auf die jeweiligen Heizelemente 14 verteilt.
  • Der Stempelblock 12 ist mit Befestigungseinrichtungen 24 versehen, die im einfachsten Fall aus einem Auge bestehen, das fest mit dem Stempelblock 12 verbunden ist und der Aufnahme einer Welle 26 dient. Vorzugsweise ist die Befestigungseinrichtung 24 mit einem Roll- oder Gleitlager versehen.
  • Am Stempelblock 12 sind mindestens zwei, vorzugsweise jedoch vier oder sechs Befestigungseinrichtungen 24 vorgesehen, die jeweils eine Welle 26 aufnehmen, durch die der Stempelblock 12 drehbar mit jeweils einem Schwungkörper 32 verbunden ist. Die Schwungkörper sind jeweils drehstarr mit einer Antriebswelle 34 verbunden, wobei die in der Technik üblichen und bekannten Maßnahmen zum Erzielen einer drehstarren Wellen-Naben Verbindung zur Anwendung gelangen können. Die Antriebswelle 34 jedes Schwungkörpers 32 ist jeweils mit einer Getriebeeinrichtung 36 verbunden, wobei die Getriebeeinrichtungen 36 mehrerer Schwungkörper 32 mittels eines Kardanantriebs 38 miteinander verbunden sind. Hierdurch wird das Antriebsdrehmoment, das auf eine Getriebeeinrichtung 36 wirkt, auf die anderen Getriebeeinrichtungen gleichmäßig übertragen. Die geometrische Form der Schwungkörper ist in Fig. 1 nur beispielhaft dargestellt und kann auf verschiedene Weise ausgeführt sein.
  • Der Schwungkörper 32 besitzt jeweils ein Gegengewicht 40, das entweder einstückig mit dem Schwungkörper ausgebildet ist oder aber durch die Befestigung geeigneter Gewichte am Schwungkörper ausgeführt wird. Das Vorsehen von geeigneten Gegengewichten führt zu einer gleichmäßigen Rotation der Schwungkörper ohne das Auftreten einer unerwünschten Unwucht mit dem damit verbundenen Rütteln der Schwungkörper sowie des Stempelblockes, was zu einem erhöhten Verschleiß, einer ungleichmäßigen Markierung auf dem Mineralfaserprodukt oder auch zu unerwünschter Lärmentwicklung führen kann.
  • Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung entlang der Linie A-A. Fig. 2 zeigt somit die Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen in bzw. entgegen der Bewegungsrichtung des zu markierenden Mineralfaserproduktes gesehen.
  • Der Stempelblock 12 ist so breit ausgeführt, daß er sich über die Breite des hergestellten Mineralfaserproduktes erstreckt. Hierdurch können bei einem gezielten Anbringen von Heizelementen 14 auf sämtlichen Bereichen der Oberfläche des hergestellten Mineralfaserproduktes Markierungen angebracht werden.
  • Die Getriebeeinrichtung 36 ist mit einer Eingangswelle 42 versehen, über die das Drehmoment von einem angeschlossenen Motor beziehungsweise einer angeschlossenen Steuervorrichtung eingeleitet wird. Hierzu wird die Eingangswelle 42 drehstarr mit dem Antriebsorgan verbunden. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, findet bei der Bewegung der Schwungkörper 32 und damit verbunden dem Betrieb der Vorrichtung keine Rotation des Stempelblockes 12 mit den daran angeordneten Heizelementen um eine der Körperachsen des Stempelblockes 12 statt. Er bewegt sich in Blickrichtung der Fig. 2 lediglich auf und ab. Daher ist es möglich, über eine flexible Verbindung 22, beispielsweise ein Elektrokabel, die für den Betrieb der Heizelemente erforderliche Energie auf einfache und bequeme Weise dem Markierungsstempel zuzuführen. Im Falle rotierender Heizelemente, wie beispielsweise einer Markierungswalze, muß die elektrische Energie über Schleifringe übertragen werden, wodurch deren Störanfälligkeit erhöht wird und sich die Wartungsintervalle verkürzen.
  • Wie aus den Fig. 1 und 2 deutlich wird, besitzt die Vorrichtung nach der dargestellten Ausführungsform vier Schwungkörper, wobei jeweils zwei Schwungkörper durch einen Kardanantrieb 38 synchronisiert werden und zwei Schwungkörper über die Eingangswellen 42 angetrieben werden. In gleicher Weise ist es selbstverständlich möglich, sämtliche Schwungkörper unabhängig voneinander anzutreiben beziehungsweise auch durch eine geeignete Drehmomentübertragung zu erreichen, daß ein Stempelblock mit mehreren daran befestigten Schwungkörpern mittels eines einzelnen Antriebsorganes bewegt wird. Ebenso ist es denkbar, nur die Schwungkörper auf einer Seite des Stempelblocks, beispielsweise die beiden in Fig. 1 gezeigten Schwungkörper, anzutreiben und die auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Schwungkörper passiv mitzubewegen.
  • Fig. 3 zeigt schematisch den Bahnverlauf des Markierungsstempels bestehend aus dem Stempelblock und einem von der Unterseite des Stempelblockes und der Aufnahmeplatte hervorstehenden Heizelements während des Kontakts mit einem Mineralfaserprodukt.
  • Das Mineralfaserprodukt 44 bewegt sich im Rahmen des Produktionsprozesses mit einer konstanten Geschwindigkeit vx, die nach der in Fig. 3 getroffenen Konvention bezüglich der Achsrichtungen in x-Richtung weist. Aufgrund der exzentrischen, drehbaren Befestigung des Stempelblocks mit den daran befestigten Heizelementen an den Schwungkörpern, ergibt sich der Bahnverlauf 46 eines ortsfesten Punktes auf dem Markierungsstempel, beispielsweise die Kontaktspitze eines Heizelements 14. Durch eine geeignete, konstante Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle 34 der Schwungkörper 32 kann erreicht werden, daß innerhalb des mit K in Fig. 3 bezeichneten Kontaktbereichs zwischen Markierungsstempel und Mineralfaserprodukt 44 eine Geschwindigkeit der Heizelemente v1x entsteht, die gleich der Geschwindigkeit vx des Mineralfaserproduktes 44 ist. Diese Geschwindigkeit v1x ist jedoch nicht innerhalb des gesamten Kontaktbereiches K konstant, da sich die Heizelemente 14 auf einer kreisförmigen Bahn bewegen und sich hierbei auch eine in y-Richtung gerichtete Geschwindigkeitskomponente des Heizelementes bildet. Dies bedeutet, daß bei einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswellen 34 innerhalb des Kontaktbereiches K eine sich ändernde Geschwindigkeitskomponente in x-Richtung der Heizelemente entsteht.
  • Dem kann dadurch begegnet werden, daß die Eingangswelle beziehungsweise Eingangswellen 42 mit einer geeigneten Steuervorrichtung (nicht dargestellt) verbunden sind, die durch eine geringfügige Verzögerung beziehungsweise Beschleunigung der Rotationsgeschwindigkeit innerhalb des Kontaktbereiches K zu einer konstanten und auf die Geschwindigkeit des Mineralfaserproduktes abgestimmten Geschwindigkeit des Markierungsstempels in x-Richtung führt. Um dies zu erreichen, muß die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswellen 34 nach dem Eintritt in den Kontaktbereich K gezielt verzögert werden, bis der in Fig. 3 mit "1" gezeichnete Punkt erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswellen am geringsten und der Markierungsstempel bewegt sich mit der Geschwindigkeit V1x in x-Richtung entsprechend der Geschwindigkeit des zu markierenden Mineralfaserproduktes. Anschließend wird die Drehgeschwindigkeit gezielt wieder erhöht, so daß beim Austritt aus dem Kontaktbereich K die Geschwindigkeit v2 auf ein solches Maß erhöht wurde, daß der Geschwindigkeitsanteil in x-Richtung, v2x, wiederum gleich der Geschwindigkeit vx des zu markierenden Mineralfaserproduktes ist. Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, daß der Markierungsstempel innerhalb des gesamten Kontaktbereiches mit einer konstanten Geschwindigkeit in x-Richtung, abgestimmt auf die Geschwindigkeit des Mineralfaserproduktes, bewegt wird.
  • Durch das Vorsehen einer planaren Markierungsfläche können auch kompliziert aufgebaute Markierungen vorgenommen werden, ohne daß diese in Form einer Abwicklung auf einem rotierenden Markierungselement aufgebracht werden müssen. Die Stempelblöcke mit den darin integrierten Heizelementen beziehungsweise die an einem Stempelblock befestigbaren Aufnahmeplatten mit den darin integrierten Heizelementen lassen sich einfach und bequem handhaben und benötigen insbesondere nur einen geringen Platzbedarf bei der Lagerhaltung. Indem der Markierungsstempel keine Rotationsbewegung um eine seiner Körperachsen ausführt, kann die für das Beheizen der Heizelemente erforderliche Energie in Form von Heißdampf oder elektrischer Energie mittels einer oder mehrerer flexibler Leitungen auf den Stempelblock übertragen werden. Eine aufwendige Übertragung der Energie von ortsfesten zu rotierenden Bauelementen hin ist nicht erforderlich. Der Markierungsstempel kann durch eine gezielte Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit der mit diesem verbundenen Schwungscheiben so bewegt werden, daß der Markierungsstempel während der gesamten Kontaktzeit mit der zu markierenden Mineralfaserbahn oder Mineralfaserplatte mit einer konstanten, auf die Transportgeschwindigkeit des zu markierenden Mineralfaserproduktes abgestimmten Geschwindigkeit geführt wird.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt umfassend:
    - einen im wesentlichen plattenförmig ausgebildeten Stempelblock (12), an dem
    - Heizelemente (14) angeordnet sind, die in Kontakt zu dem Mineralfaserprodukt (44) gebracht werden können, wobei
    - der Stempelblock (12) senkrecht zu dem sich bewegenden Mineralfaserprodukt (44) beweglich und abschnittsweise mit dem Mineralfaserprodukt (44) im wesentlichen mitbeweglich geführt ist.
  2. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Mineralfaserprodukt (44) auf einem Transportmittel aufliegt und mit konstanter Transportgeschwindigkeit geführt ist.
  3. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizelemente elektrisch beheizbar sind.
  4. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    mindestens ein flexibles Kabel (22) für die Stromübertragung zu den Heizelementen (14) am Stempelblock (12) befestigt ist.
  5. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Stempelblock mit mindestens zwei Schwungkörpern (32) jeweils gelenkig verbunden ist, und die Schwungkörper jeweils mit einer Antriebswelle (34) drehstarr verbunden sind und durch einen Antrieb in Drehbewegung versetzt werden.
  6. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Schwungkörper (32) jeweils ein Gegengewicht (40) besitzen, dessen Massenschwerpunkt in bezug auf die Antriebswelle radial entgegengesetzt zur gelenkigen Verbindung (24, 26) von Stempelblock und Schwungkörper angeordnet ist.
  7. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Antrieb der Schwungkörper an eine Steuervorrichtung angeschlossen ist.
  8. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Steuervorrichtung die angeschlossene Antriebswelle so in Drehbewegung versetzt, daß der Stempelblock während des Kontaktes mit dem Mineralfaserprodukt mit einer konstanten Geschwindigkeit in Transportrichtung des Mineralfaserproduktes geführt ist.
  9. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizelemente (14) mit einer Aufnahmeplatte (16) verbunden sind, die am Stempelblock (12) lösbar befestigt ist.
  10. Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Heizelemente (14) um einige Millimeter über die dem zu markierenden Mineralfaserprodukt zugewandten Fläche der Aufnahmeplatte (16) hervortreten.
  11. Verfahren zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt umfassend die Schritte:
    - Bewegen des zu markierenden Mineralfaserproduktes auf einem Transportmittel;
    - Bewegen eines Stempelblockes mit erhitzten Heizelementen auf die zu markierende Oberfläche des Mineralfaserproduktes zu;
    - Inkontaktbringen der Heizelemente des Stempelblockes mit dem zu markierenden Mineralfaserprodukt;
    - Bewegen des Stempelblocks während der Kontaktphase, so daß der Stempelblock im wesentlichen mit dem zu markierenden Mineralfaserprodukt mitbewegt wird; und
    - Entfernen des Stempelblockes von dem markierten Mineralfaserprodukt.
  12. Verfahren zum Aufbringen von Markierungen auf eine Mineralfaserprodukt nach Anspruch 11, weiterhin umfassend:
    - Bewegen des zu markierenden Mineralfaserproduktes mit konstanter Transportgeschwindigkeit; und
    - Bewegen des Stempelblocks während der Kontaktphase mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit in Transportrichtung des Mineralfaserproduktes, die im wesentlichen der Transportgeschwindigkeit des Mineralfaserproduktes entspricht.
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