RU2243902C2 - Method of making insulating material - Google Patents
Method of making insulating material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2243902C2 RU2243902C2 RU2002107127/04A RU2002107127A RU2243902C2 RU 2243902 C2 RU2243902 C2 RU 2243902C2 RU 2002107127/04 A RU2002107127/04 A RU 2002107127/04A RU 2002107127 A RU2002107127 A RU 2002107127A RU 2243902 C2 RU2243902 C2 RU 2243902C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser beam
- insulating material
- laser
- web
- marking
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу изготовления изоляционного материала из органических и/или неорганических волокон, снабженных или не снабженных органическими и/или неорганическими связующими, причем изоляционный материал может изменять свой цвет и/или форму за счет тепловой энергии, и по меньшей мере, на одной поверхности которого выполняют, по меньшей мере, одну маркировку в виде обозначения продукта и/или в виде разметки для разрезания.The invention relates to a method for manufacturing an insulating material from organic and / or inorganic fibers, whether or not provided with organic and / or inorganic binders, the insulation material being able to change its color and / or shape due to thermal energy, and at least on one surface which perform at least one marking in the form of a product designation and / or in the form of markings for cutting.
Из заявки ЕР 0 795 424 А1 известны изоляционные материалы, изготовленные, например, в виде полотен или плит, при их изготовлении расплав из стекла или породы и загружают в измельчитель. В измельчителе расплав измельчают на микротонкие волокна, которые затем смачивают связующим и, при необходимости, другими пропиточными составами. Подготовленные таким образом минеральные волокна имеют в этом состоянии определенную температуру. Благодаря температуре волокон и, в особенности, благодаря связующим минеральные волокна склонны к сцеплению между собой. Поэтому минеральные волокна непосредственно после их смачивания, по меньшей мере, связующими укладывают на транспортирующее устройство, как правило, ленточный транспортер. Образованное из минеральных волокон такого рода полотно может быть затем обработано разными способами. Например, полотно из минеральных волокон по достижении определенной прочности материала может быть подвергнуто колебательному воздействию. Как правило, полотно из минеральных волокон проходит через компрессионные устройства, режущие устройства для обрезания боковых кромок, а также, по меньшей мере, через одну печь для отжига для отверждения связующего.From the application EP 0 795 424 A1 known insulation materials made, for example, in the form of cloths or plates, in their manufacture the melt of glass or rock and loaded into the grinder. In the grinder, the melt is crushed into microfine fibers, which are then wetted with a binder and, if necessary, other impregnating compositions. The mineral fibers thus prepared have a certain temperature in this state. Due to the temperature of the fibers and, in particular, due to the binders, mineral fibers tend to adhere to each other. Therefore, mineral fibers immediately after wetting them with at least binders are placed on a conveying device, usually a conveyor belt. A web formed from mineral fibers of this kind can then be processed in various ways. For example, a web of mineral fibers, upon reaching a certain strength of the material, can be subjected to oscillatory action. Typically, a mineral fiber web passes through compression devices, cutting devices for trimming the side edges, and also through at least one annealing furnace to cure the binder.
После выхода из печи рулонообразное полотно из минеральных волокон подают к месту намотки или разрезают на отдельные пластины, которые затем направляют к упаковочному устройству и упаковывают в стандартные упаковочные элементы.After leaving the furnace, a roll-like web of mineral fibers is fed to the place of winding or cut into individual plates, which are then sent to the packaging device and packaged in standard packaging elements.
Из уровня техники, в частности из ДЕ 298 22 362 U1, известно, что полотнообразный изоляционный материал, например в виде пластин из минеральных волокон, пластин из жесткого пенопласта или поробетона, снабжают маркировкой. Эту маркировку наносят, как правило, в виде цветной маркировки с помощью шаблонов и окрашивания распылением или посредством струйных принтеров. Цветная маркировка имеет недостаток, а именно она влияет на класс строительных материалов, т.е. горючесть изделий.From the prior art, in particular from DE 298 22 362 U1, it is known that a strip-like insulating material, for example in the form of plates of mineral fibers, plates of rigid foam or porous concrete, is provided with a marking. This marking is applied, as a rule, in the form of color marking using templates and spray painting or by means of inkjet printers. Color marking has a drawback, namely, it affects the class of building materials, i.e. combustibility of products.
Во избежание этого влияния, в частности, в изоляционных материалах из минеральной ваты, содержащих органическое связующее, используют маркировочные валики с электро- или газонагревом, по окружности которых нанесены маркировочные изображения или надписи. Маркировочные валики периодически или постоянно размещают на полотне из минеральных волокон, при этом нагретые валики обесцвечивают связующее в изделии из минеральных волокон. Этот процесс может происходить периодически, как при нанесении обозначения, или непрерывно, так что на изоляционном материале можно выполнить непрерывную надпись с возможностью обесцвечивания связующего горячими зонами на поверхности изоляционного материала, в результате чего надпись или изобразительный знак становятся видимыми на поверхности.In order to avoid this effect, in particular, in mineral wool insulation materials containing an organic binder, marking rolls with electric or gas heating are used, around which marking images or inscriptions are applied. Marking rollers are periodically or permanently placed on a mineral fiber web, while heated rollers discolor the binder in the mineral fiber product. This process can occur periodically, as when marking, or continuously, so that the insulating material can be continuously inscribed with the possibility of discoloration of the binder by hot zones on the surface of the insulating material, as a result of which the inscription or pictorial sign becomes visible on the surface.
Для разделения полотна изоляционного материала на отдельные элементы в виде пластин известно, что в зоне производственной линии предусматриваются соответствующие распиливающие устройства, например маятниковые, циркулярные или ленточные пилы, используемые в зависимости от производимого изделия. Подобными пилами можно выполнять, однако, только прямолинейные надрезы.In order to separate the sheet of insulating material into separate elements in the form of plates, it is known that appropriate sawing devices are provided in the area of the production line, for example pendulum, circular or band saws used depending on the product being manufactured. With such saws, however, only straight cuts can be made.
Исходя из этого уровня техники, задачей изобретения является разработка способа, согласно которому маркировка и/или разделение изоляционного материала возможно осуществлять простым и экономичным образом, причем могут быть выполнены также сложные по своим контурам маркировки и/или надрезы.Based on this prior art, the object of the invention is to develop a method according to which the marking and / or separation of the insulating material can be carried out in a simple and economical manner, and marking and / or notches that are complex in their contours can also be made.
Поставленная задача решается тем, что изоляционный материал подвергают воздействию, по меньшей мере, одного лазерного луча, которым на поверхности изоляционного материала наносят маркировки.The problem is solved in that the insulating material is exposed to at least one laser beam, which is marked on the surface of the insulating material.
Вследствие этого способ, согласно изобретению, отличается тем, что вместо прежней техники маркировку наносят на поверхность изоляционного материала лазерным лучом. Лазерный луч имеет при этом существенное преимущество, а именно им можно легко управлять, в частности наводить его, и настраивать в зависимости от природы изоляционного материала. Способом, согласно изобретению, могут быть обработаны волокнистые изоляционные материалы из органических и неорганических волокон, связанных органическими связующими, например изоляционные материалы, содержащие стеклянные волокна или органические вещества, изоляционные материалы с органическими покрытиями или компонентами, которые за счет тепловой энергии изменяют свой цвет и/или свою форму, а также изоляционные материалы из жесткого пенопласта, маркировка которых выражается в изменении цвета и/или вздутии поверхности или частичном спекании или расплавлении углублений на поверхности.As a result of this, the method according to the invention is characterized in that instead of the prior art, marking is applied to the surface of the insulating material with a laser beam. In this case, the laser beam has a significant advantage, namely, it can be easily controlled, in particular, guided and adjusted depending on the nature of the insulating material. The method according to the invention can be processed fibrous insulation materials from organic and inorganic fibers bound by organic binders, for example, insulation materials containing glass fibers or organic substances, insulation materials with organic coatings or components that change color due to thermal energy and / or its shape, as well as insulating materials from rigid foam, the marking of which is expressed in a change in color and / or swelling of the surface or partially m sintering or melting recesses on the surface.
При непрерывном процессе изготовления изоляционный материал полотнообразной формы направляют к лазерному лучу, с тем чтобы обеспечить непрерывность изготовления изоляционного материала. Однако существует возможность обработки лазерным лучом уже изготовленных элементов из изоляционного материала, например пластин, оболочек труб, сегментов или прочих фасонных изделий, причем здесь возможна ручная или автоматическая подача подобных фасонных изделий в устройство для обработки лазерным лучом. Непрерывной обработки изоляционного материала, как правило, не происходит. Напротив, речь идет при этом об индивидуальной обработке отдельных фасонных изделий, например оболочек труб, пластин и т.п.In a continuous manufacturing process, the insulating material of the web-like shape is directed to the laser beam so as to ensure the continuity of manufacture of the insulating material. However, there is the possibility of laser processing of elements already made of insulating material, such as plates, pipe shells, segments or other shaped products, and it is possible here to manually or automatically feed such shaped products into a device for processing a laser beam. Continuous processing of insulating material, as a rule, does not occur. On the contrary, we are talking about the individual processing of individual shaped products, such as pipe shells, plates, etc.
Согласно другому признаку изобретения, предусмотрено, что лазерным лучом разделяют изоляционный материал, в частности полотно, на отрезки, в частности пластины. Благодаря этому существует возможность не только снабжать полотно изоляционного материала маркировками, но и с помощью того же устройства разрезать полотна изоляционного материала на пластины. При этом экономят расходы на производственные линии. Кроме того, оказалось предпочтительным, что уход за лазерным лучом из-за меньшего по сравнению с обычными компонентами числа механических элементов существенно проще.According to another feature of the invention, it is provided that the laser beam separates the insulating material, in particular the web, into segments, in particular the plates. Due to this, it is possible not only to supply insulating material web with markings, but also to cut the insulating material web into plates using the same device. At the same time, they save costs on production lines. In addition, it turned out to be preferable that care of the laser beam due to the smaller number of mechanical elements compared to conventional components is much simpler.
Вырабатывающий лазерный луч лазер перемещают преимущественно в продольном, поперечном и/или вертикальном направлении, а также, при необходимости, в угловом положении относительно поверхности изоляционного материала. Лазерный луч наводят на поверхность изоляционного материала посредством вращающегося по трем главным осям зеркала и линзовой системы. Привод зеркала осуществляется серводвигателями с электроприводом, получающими свои приводные сигналы от блока управления. Сам блок управления связан с установкой электронной обработки данных (компьютер), в которой хранятся данные определенных положений и/или выполнений маркировки на изоляционных материалах. Эти данные необходимы для управления лазерным лучом в отношении его перемещений и/или интенсивности. В качестве альтернативы может быть предусмотрено, что вырабатывающее лазерный луч устройство установлено с возможностью перемещения с подключенными к нему оптическими устройствами по трем пространственным осям. За счет большого числа степеней подвижности лазерного луча могут быть выполнены маркировки и надрезы самой разной формы. Кроме того, преимущество состоит в том, что, например, все буквы и цифры, а также пиктограммы могут быть выполнены с управлением от компьютера и попеременно. Далее преимущество заключается в том, что могут быть изготовлены пластины из минеральных волокон, которые, например, на двух противоположных сторонах имеют контур краев, отличающийся от прямолинейного ограничения. Таким образом, могут быть изготовлены, например, пластины из минеральных волокон с определенными полукруглыми выемками в соответствии с требованиями заказчика.The laser generating the laser beam is moved mainly in the longitudinal, transverse and / or vertical direction, and also, if necessary, in an angular position relative to the surface of the insulating material. The laser beam is directed onto the surface of the insulating material by means of a mirror and a lens system that rotates along the three main axes. The mirror is driven by electric servomotors that receive their drive signals from the control unit. The control unit itself is associated with the installation of electronic data processing (computer), which stores data of certain provisions and / or marking on insulating materials. This data is necessary to control the laser beam with respect to its movements and / or intensity. Alternatively, it may be provided that the laser beam generating device is mounted to move with optical devices connected to it along three spatial axes. Due to the large number of degrees of mobility of the laser beam, markings and cuts of very different shapes can be made. In addition, the advantage is that, for example, all letters and numbers, as well as pictograms, can be executed computer-controlled and alternately. A further advantage is that mineral fiber plates can be made which, for example, on two opposite sides have a contour of edges different from a straightforward restriction. Thus, for example, mineral fiber plates with defined semicircular recesses can be made in accordance with customer requirements.
Лазерный луч вырабатывают твердотельным или стеклянным лазерным устройством, преимущественно с помощью СO2-лазера.The laser beam is produced by a solid-state or glass laser device, mainly using a CO 2 laser.
Световую мощность лазерного луча устанавливают посредством оптических устройств в зависимости от величины и интенсивности требуемых изменений материала, в частности при выполнении маркировок. Преимущественно лазерный луч перемещают относительно поверхности изоляционного материала с разной скоростью. Относительная скорость составляет, например, около 5 м/с.The light power of the laser beam is set by means of optical devices depending on the magnitude and intensity of the required material changes, in particular when performing markings. Mostly the laser beam is moved relative to the surface of the insulating material at different speeds. The relative speed is, for example, about 5 m / s.
Согласно другому признаку изобретения, предусмотрено, что лазер, по меньшей мере, в направлении транспортировки полотна перемещают с большей скоростью по сравнению со скоростью транспортировки, преимущественно 5 м/с. Эта повышенная скорость требуется при выполнении большого числа маркировок в виде букв, цифр и/или пиктограмм, с тем чтобы всю маркировку можно было выполнить на определенном участке пути транспортируемого материала.According to another feature of the invention, it is provided that the laser, at least in the transport direction of the web, is moved at a faster speed than the transport speed, preferably 5 m / s. This increased speed is required when performing a large number of markings in the form of letters, numbers and / or pictograms, so that all marking can be performed on a certain section of the path of the transported material.
Во время разделения полотна на отрезки лазерный луч перемещают в направлении транспортировки, напротив, со скоростью, совпадающей со скоростью транспортировки полотна, с тем, чтобы можно было выполнить, например, прямолинейно ограниченный надрез.During the separation of the web into segments, the laser beam is moved in the transport direction, on the contrary, at a speed coinciding with the web transport speed so that, for example, a straightly limited incision can be made.
Наконец, согласно другому признаку изобретения, предусмотрено, что перемещениями и/или мощностью лазерного луча управляют посредством вычислительной установки, входные данные которой берут из системы управления производством. Подобная связь системы управления производством с управлением маркировкой или надрезами имеет преимущество, а именно в соответствии с пожеланием заказчика простым и надежным образом можно изготовлять товарный продукт.Finally, according to another feature of the invention, it is provided that the movements and / or power of the laser beam are controlled by means of a computing installation, the input data of which is taken from the production control system. Such a connection of the production management system with the management of marking or notches has the advantage, namely, in accordance with the wishes of the customer, a marketable product can be manufactured in a simple and reliable way.
Извлеченное из печи для отжига полотно из минеральной ваты определенной толщины и определенной кажущейся плотности подают в примере выполнения изобретения к маркировочно-режущему устройству. Маркировочно-режущее устройство содержит СO2-лазер переменной мощности до 1500 Вт и длиной волны 1-12 мкм, преимущественно 9-12 мкм. Лазерный луч наводят на полотно из минеральной ваты зеркалом. В качестве альтернативы может быть предусмотрено, что вырабатывающий лазерный луч лазер смонтирован над транспортирующим устройством, по которому транспортируют полотно из минеральной ваты, на двухкрестовых салазках с электроприводом, так что выработанный лазером лазерный луч может быть наведен на поверхность полотна из минеральной ваты под определенным углом, отличающимся от вертикали.The mineral wool web removed from the annealing furnace of a certain thickness and a certain apparent density is supplied to a marking and cutting device in an example embodiment of the invention. The marking and cutting device contains a CO 2 laser of variable power up to 1500 W and a wavelength of 1-12 microns, mainly 9-12 microns. A laser beam is directed onto a mineral wool web with a mirror. Alternatively, it can be provided that the laser generating the laser beam is mounted above the conveying device through which the mineral wool web is transported on electric double sled so that the laser beam generated by the laser can be directed onto the surface of the mineral wool web at a certain angle, different from the vertical.
Далее лазерный луч можно отклонять нужным образом с помощью электронно-юстируемых оптических устройств, таких как линзы, линзовые системы, решетки оптического действия или зеркала, и, тем самым, перемещать по маркируемой поверхности. За счет этих оптических вспомогательных устройств, а также варьирования расстояния от них до маркируемой поверхности, за счет изменения угла наклона и интенсивности лазерного луча можно изменять ширину и интенсивность маркировки.Further, the laser beam can be deflected as necessary using electronically adjustable optical devices such as lenses, lens systems, optical gratings or mirrors, and thereby be moved along the marked surface. Due to these optical auxiliary devices, as well as varying the distance from them to the marked surface, by changing the angle of inclination and intensity of the laser beam, the width and intensity of the marking can be changed.
При расположении лазера на двухкрестовых салазках лазерный луч на первом этапе устанавливают с возможностью его попадания под прямым углом на поверхность полотна из минеральной ваты. Двухкрестовые салазки связаны при этом с компьютером, с помощью которого управляют перемещениями двухкрестовых салазок. Данные для управления перемещением двухкрестовых салазок компьютер получает из блока координации выполнения заказов, в который введены вид и число изготовляемых пластин из минеральной ваты.When the laser is located on a double cross slide, the laser beam in the first stage is installed with the possibility of its impact at right angles to the surface of the mineral wool web. The double cross slide is connected with the computer, with the help of which the movements of the double cross slide are controlled. The computer receives data for controlling the movement of the double-sled slide from the coordination block for the execution of orders, in which the type and number of plates made of mineral wool are entered.
Полотно из минеральной ваты поступает в зону маркировочно-режущего устройства, причем маркировочно-режущее устройство находится в своем максимальном положении в направлении набегающего полотна из минеральной ваты. Непосредственно по достижении маркировочно-режущего устройства оно начинает выполнять маркировки на поверхности полотна из минеральной ваты. При этом маркировочно-режущее устройство движется в направлении транспортировки полотна. Как только маркировки полностью выполнены, маркировочно-режущее устройство движется в заданную зону резки, с тем чтобы укоротить предварительно маркированное полотно из минеральной ваты на длину пластины. Затем маркируют следующий отрезок полотна из минеральной ваты и по окончании маркировки отрезают.The mineral wool web enters the area of the marking and cutting device, and the marking and cutting device is at its maximum position in the direction of the oncoming mineral wool web. Immediately upon reaching the marking and cutting device, it starts to mark on the surface of the mineral wool web. In this case, the marking-cutting device moves in the direction of transport of the blade. Once the markings are fully completed, the marking-cutting device moves to a predetermined cutting zone in order to shorten the previously marked mineral wool web by the length of the plate. Then mark the next piece of mineral wool web and cut off at the end of the marking.
Скорость перемещения лазера выбрана таким образом, что она существенно выше скорости транспортировки. Кроме того, мощность лазера устанавливается автоматически в зависимости от маркировок или процесса резки. Во время маркировочного процесса устанавливается, например, мощность 250 мВт, а процесс резки осуществляют при мощности 1500 Вт.The speed of movement of the laser is chosen so that it is significantly higher than the speed of transportation. In addition, the laser power is automatically set depending on the markings or the cutting process. During the marking process, for example, a power of 250 mW is set, and the cutting process is carried out at a power of 1500 watts.
Маркировку выполняют таким образом, что лазером с малой энергией излучения форму надписи или изображения переносят на изоляционный материал. При этом посредством энергии лазерного излучения в узком диапазоне связующее в изоляционном материале из минеральной ваты выцветает, так что по окончании процесса можно прочесть надпись на полотне из минеральной ваты. Затем энергию лазерного излучения повышают, с тем, чтобы перпендикулярно поверхности вырезать определенные контуры, которые могут представлять собой также прямолинейные надрезы. Существует также возможность устанавливать энергию лазерного излучения таким образом, чтобы лазер разрезал полотно из минеральной ваты не полностью, а только на определенный размер.The marking is performed in such a way that the shape of the inscription or image is transferred to the insulating material with a low-energy laser. In this case, through the energy of laser radiation in a narrow range, the binder in the insulating material made of mineral wool fades, so that at the end of the process you can read the inscription on the mineral wool cloth. Then the energy of the laser radiation is increased in order to cut certain contours perpendicularly to the surface, which can also be straight cuts. It is also possible to set the energy of laser radiation in such a way that the laser does not cut the mineral wool web completely, but only by a certain size.
Края полотна из минеральной ваты могут быть за счет опрокидывания лазера частично или полностью скошены или могут принимать произвольную форму.The edges of the mineral wool web can be tilted partially or completely due to the tipping of the laser or can take any shape.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19939827.5 | 1999-08-21 | ||
| DE19939827 | 1999-08-21 | ||
| DE10005939 | 2000-02-10 | ||
| DE10005939.2 | 2000-02-10 | ||
| DE10017269.5 | 2000-04-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002107127A RU2002107127A (en) | 2003-11-20 |
| RU2243902C2 true RU2243902C2 (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=34888430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002107127/04A RU2243902C2 (en) | 1999-08-21 | 2000-08-16 | Method of making insulating material |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE50002298D1 (en) |
| RU (1) | RU2243902C2 (en) |
-
2000
- 2000-08-16 RU RU2002107127/04A patent/RU2243902C2/en not_active IP Right Cessation
- 2000-08-16 DE DE50002298T patent/DE50002298D1/en not_active Revoked
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE50002298D1 (en) | 2003-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4024850B2 (en) | How to break a glass sheet | |
| KR100488752B1 (en) | Method and apparatus for cutting prepreg | |
| JP3923526B2 (en) | Method and apparatus for breaking fragile materials | |
| CN101678501A (en) | Utilizing single beam of radiation to draw carves and the method and apparatus that separates friable material | |
| US20120061440A1 (en) | Method and aparatus for producing an elastically deformable glass plate | |
| IL43369A (en) | Method of severing vitreous or vitrocrystalline sheet along apredetermined line by means of a laser beam | |
| CN101134639A (en) | Method of scribing stuck mother substrate and method of dividing stuck mother substrate | |
| CN101506112A (en) | Process and apparatus for thermal edge finishing a glass sheet with reduced residual stress | |
| PT80370B (en) | A PROCESS AND DEVICE FOR THE MANUFACTURE OF A COATING OF PLASTIC MATERIAL OF GREAT OPTICAL QUALITY | |
| EA027409B1 (en) | Heat treatment of a laser coating | |
| CN105461207A (en) | Cutting method and cutting device | |
| RU2243902C2 (en) | Method of making insulating material | |
| CN103282317A (en) | Method for dividing brittle material substrate | |
| JP2009508801A (en) | Glass cutting with gas burner and cooling spray | |
| JP2008272832A (en) | Method and apparatus for cutting brittle material by laser | |
| HU223652B1 (en) | Method for producing an insulating material | |
| DE10017269B4 (en) | Process for producing an insulating material | |
| EP1990168B1 (en) | Method for laser thermal separation of ceramic or other brittle flat materials | |
| US9132509B2 (en) | Method and apparatus for engraving a flexible strip with pivoting a processing head about a longitudinal axis of a cylinder | |
| KR101274602B1 (en) | Apparatus for full breaking of a glass panel by a laser | |
| RU2002107127A (en) | METHOD FOR PRODUCING INSULATION MATERIAL | |
| CN101767283B (en) | Blank laser cutting method and device | |
| KR20190077971A (en) | Appratus for forming pattern on surface of roll and metal plate manufacturing method | |
| ATE22034T1 (en) | SHINGLE MAKING MACHINE. | |
| Sercel et al. | Why excimer lasers excel in marking |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150225 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170817 |