DE4230356C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Dämmplatte aus faserigen Materialien mit niedriger Rohdichte, sowie damit hergestellte Dämmplatte - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Dämmplatte aus faserigen Materialien mit niedriger Rohdichte, sowie damit hergestellte DämmplatteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Herstellen einer Dämmplatte aus faserigen Materialien
mit niedriger Rohdichte.
Es ist bekannt, nach dem sogenannten Leichtwolleverfahren
Produkte auf der Grundlage von Steinwolle herzustellen.
Dabei wird in einem Kupolofen kontinuierlich aus einem
Gemisch aus Dolomit, Amphibolit und Diabas unter Zugabe von
Koks eine Schmelze produziert, welche einer Spinneinrichtung
zugeführt wird. Der Spinneinrichtung erzeugt die Steinwollefasern
und bringt sie gleichzeitig mit einem Bindemittel in
Kontakt. Die entstehende Wolle wird in einem Sammelschacht
aufgefangen und auf ein Auflageband weitergeleitet.
Anschließend wird die Steinwolle über ein Pendelband an ein
Sammel- und Transportband übergeben, das mit einstellbarer
Geschwindigkeit läuft. Auf diese Weise können Rohvliese
unterschiedlicher Dicke erzeugt werden.
Bei Bedarf kann hernach mit Hilfe mehrerer rotierender
Walzen eine zweidimensionale Komprimierung in Dicken- und
Längenrichtung vorgenommen werden. Gegebenenfalls werden
Kaschierungen aufgebracht, bevor das Rohvlies in einen
Härteofen weitergeleitet wird. In diesem Härteofen härtet
das Bindemittel aus. Gleichzeitig wird mittels eines über
dem Vlies laufenden Gitterbandes eine endgültige Dicke
eingestellt. Das Vlies verläßt den Härteofen mit einer
bestimmten Dichte und Dicke und wird danach durch eine
Kühlzone geleitet. Schließlich wird die
Oberflächenbearbeitung des nun ausgehärteten fertigen
Vlieses vorgenommen, wobei beispielsweise Nuten eingefräst
werden und das Vlies durch entsprechend geführte Sägen auf
seine gewünschten Abmessungen gebracht wird. In
zwischengeschalteten oder nachgeschalteten Schritten können
weitere Kaschierungen aufgebracht werden, falls dies für
das Endprodukt gewünscht ist.
Ein derartiges Verfahren mit zweidimensionaler
Komprimierung des Primärvlieses ist im Betrieb der
Anmelderin mit gutem Erfolg für die Verwendung von
Steinwolle eingesetzt worden.
Ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfaserplatten mit
zweidimensionalen Komprimierung offenbaren auch die DE 38 32 773 A1,
EP 0 133 083 A1 und WO 91/14816 A1.
Es ist das der Erfindung zugrundeliegende Problem,
eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der
Dämmplatten niedriger Rohdichte aus faserigen
Materialien hergestellt werden können, die in ihren
Produkteigenschaften isotrop sind.
Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung gemäß Patentanspruch
1 gelöst.
Mit der Vorrichtung werden die faserigen
Materialien zu vereinzelten Fasern aufbereitet, die
vereinzelten Fasern mit einem Bindemittel benetzt, die
benetzten Fasern als im wesentlichen kontinuierliches
Primärvlies abgelegt, das Primärvlies dreidimensional
komprimiert und anschließend ausgehärtet.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß
Anisotropien im Endprodukt nahezu vollständig beseitigt
sind, wenn eine gegenüber dem Stand der Technik zusätzliche
Komprimierung in Breitenrichtung vorgesehen ist. Anstelle
der bekannten zweidimensionalen Komprimierung des
Primärvlieses erfolgt also erfindungsgemäß eine
dreidimensionale Komprimierung, nämlich zusätzlich in
Breitenrichtung.
Als Bindemittel können Wasserglas, Harzkombinationen und
Silikate verwendet werden.
Wie beim bekannten Verfahren kann das ausgehärtete Vlies
rand- und oberflächenbearbeitet werden, falls dies
erforderlich ist.
Die Vorrichtung umfaßt eine
Einrichtung zum Aufbereiten der faserigen Materialien zu
vereinzelten Fasern, eine Einrichtung zum Benetzen der
einzelnen Fasern mit einem Bindemittel, ein Transportband
zum Befördern der als im wesentlichen kontinuierliches
Primärvlies gelegten Fasern, und mehrere Sätze
rotierender Walzen zum Komprimieren des Primärvlieses.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Walzen jedes Satzes das Primärvlies im Bereich
seiner Umfangslinie, die die gewünschten Abmessungen des
Primärvlieses in Dickenrichtung und in Breitenrichtung in
diesem Bereich definiert, im wesentlichen allseitig
umschließen und in Transportrichtung des
Primärvlieses aufeinanderfolgende Sätze von Walzen so
ausgelegt sind, daß die wirksame Walzenfläche in Transportrichtung
des Primärvlieses abnimmt. Weiter sind
die Drehachsen der Walzen
auf der Ober- und Unterseite des Primärvlieses
auf einer Teilkreislinie angeordnet,
damit den Fasern des
Primärvlieses durch den Vortrieb der Walzen eine gewisse
Vorzugsrichtung gegeben wird.
Es hat sich herausgestellt, daß besonders gute Ergebnisse
hinsichtlich der Isotropie des Endproduktes dadurch erzielt werden,
daß Kreislinien benachbarter Walzensätze zueinander konzentrisch sind.
Die Längskomprimierung der Fasern des Primärvlieses kann
dadurch erreicht werden, daß jeder Satz Walzen mit einer
Drehgeschwindigkeit rotiert, die in Transportrichtung des
Primärvlieses abnimmt.
Jeder Satz Walzen kann dieselbe Anzahl von Walzen in
äquivalenter Anordnung umfassen. Dabei können beispielsweise in
jedem Satz jeweils fünf Walzen an der Oberseite und fünf
Walzen an der Unterseite des Primärvlieses vorgesehen sein
sowie jeweils eine Walze in jedem Seitenbereich.
Besonders bevorzugt bei dieser Art der Anordnung der Walzen
ist, daß einander entsprechende Walzen jeweiliger Sätze von
Walzen längs strahlenförmig zusammenlaufender Wege
angeordnet sind.
Zwischen zwei benachbarten Walzensätzen, d. h.
Komprimierungsstufen, kann eine Zwischenstufe, ausgebildet
ebenfalls durch Walzen oder aber auch durch Bänder,
angeordnet sein. Die Walzen einer derartigen Zwischenstufe
laufen dabei mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie
die Walzen des nachfolgenden Walzensatzes. Die jeweilige
Zwischenstufe bzw. der Walzen oder Bänder weisen eine
Freilaufkupplung auf,
so daß die Walzen bzw. Bänder durch
das Primärvlies mitgenommen werden. Zum näheren Aufbau
dieser Zwischenstufen und deren Wirkungsweise wird Bezug
genommen auf die vorveröffentlichte EP 0365826 A1 (DE 38 32 773 A1) der
Anmelderin.
Eine nach der
erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Dämmplatte weist
eine Rohdichte im Bereich von etwa 30 bis 200 kg/m3 auf.
Sie zeigt durch die
Vorrichtung erzielte isotrope Faserorientierung allseits
nahezu gleichförmige Produkteigenschaften auf.
Im folgenden soll die Erfindung beispielhaft anhand der
beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische, stark schematisierte
Darstellung einer Komprimierstation, die den Teil
der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet, mit der
die dreidimensionale Komprimierung realisiert wird;
Fig. 2 die Komprimierstation der Fig. 1 in Draufsicht; und
Fig. 3 die Komprimierstation der Fig. 1 in Seitenansicht.
Eine Vorrichtung, mit der eine Dämmplatte hergestellt
werden kann, ist in der WO 92/10602 beschrieben. Diese
kann auch für das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden, wenn die Komprimierstation
gegen die aus der zu beschreibenden Vorrichtung
ausgetauscht wird. Auf die vorgenannte Patentanmeldung wird
daher, soweit sie die übrigen Komponenten der Vorrichtung
zum Herstellen einer Dämmplatte betrifft, Bezug genommen.
In Fig. 1 ist in perspektivische Ansicht eine
Komprimierstation dargestellt, wie sie bei einer
Vorrichtung nach der Erfindung zum Einsatz kommt. Sie
besteht aus vier Sätzen 100, 200, 300, 400 rotierender
Walzen. Jeder Walzensatz umfaßt, wie beispielhaft am Satz
100 erläutert, fünf obere Walzen 102, eine erste
Seitenwalze 104, die auf der in Produktions- oder
Transportrichtung eines Primärvlieses 500, durch einen
Pfeil angedeutet, auf der linken Seite der oberen Walzen
102 angeordnet ist, eine zweite Seitenwalze 106, die auf
der rechten Seite der oberen Walzen 102 angeordnet ist, und
fünf untere Walzen 108, die im wesentlichen ausgerichtet zu
den oberen Walzen 102, jedoch beabstandet von diesen
liegen. Die oberen Walzen 102 sowie die unteren Walzen 108
sind gleich dimensioniert, während die Seitenwalzen 104,
106 in dem hier dargestellten Beispiel eine größere
Walzenbreite aufweisen. Die Achsen der oberen Walzen 102
und der unteren Walzen 108 liegen jeweils in einer
gemeinsamen Ebene, wobei die Achsmitten jeweils auf einem
Kreisbogen 110 bzw. 112 angeordnet sind. Die Achsen der
Seitenwalzen 104, 106 sind senkrecht zu den
Kreisbogenlinien angeordnet, so daß insgesamt die auf das
Primärvlies 500 an dieser Stelle wirkenden Bereiche der
Walzen 102, 104, 106, 108 für das Primärvlies 500 eine
Umfangslinie bzw. -kontur definieren, durch die Dicke und
Breite des Primärvlieses 500 bestimmt sind.
Die Anordnung der Walzen in den Sätzen 200, 300, 400 ist
völlig äquivalent. Die Krümmung der erwähnten
Kreisbogenlinien ist so gewählt, daß diese als Teile
konzentrischer Kreise anzusehen sind, und die Breite der
Walze in Transportrichtung abnimmt. Die an entsprechenden
Positionen angeordneten Walzen jedes Satzes 100, 200, 300,
400 sind längs strahlenförmig zusammenlaufender Wege
angeordnet, so daß sich für das Primärvlies 500
kontinuierlich eine Verringerung der Breite und eine
Verringerung der Dicke ergibt.
Um die Längskomprimierung des Primärvlieses 500 zu
erreichen, ist die Umfangsgeschwindigkeit der Walzensätze
100, 200, 300, 400 in Transportrichtung abnehmend gewählt,
d. h., die Walzen des Satzes 100 haben die höchste
Drehgeschwindigkeit, die des Satzes 200 eine dagegen
verringerte, die des Satzes 300 eine gegenüber der des
Satzes 200 nochmals verringerte, während die
Geschwindigkeit der Walzen des Satzes 400 die kleinste ist.
Die mit Bindemittel benetzten Fasern werden auf einem
Transportband, in der Figur nicht gezeigt, der
Komprimierstation zugeführt, wo sie nun als Primärvlies 500
auf eine gewünschte Rohdichte komprimiert werden. Da das
Primärvlies zunächst nur als lockerer Verbund aus benetzten
Fasern vorliegt, kann ein großer Wertebereich an Rohdichten
eingestellt werden. Dabei können so geringe Dichten wie 30
bis 200 kg/m3 erreicht werden.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Komprimierstation der
Fig. 1. Deutlich ist zu erkennen, daß die Achsmitten
entsprechender Walzen der verschiedenen Sätze 100, 200,
300, 400 auf Geraden liegen, die strahlenförmig aufeinander
zulaufen. Die durch die Achsmitten aller oberen Walzen 102,
202, 302, 402 definierte Ebene ist entsprechend der
gewünschten Dickenkomprimierung des Primärvlieses 500
geneigt. Entsprechendes gilt für die unteren Walzen, die in
der Fig. 2 nicht sichtbar sind.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Komprimierstation aus
Fig. 1, aus der hervorgeht, daß die Breite der Seitenwalzen
104, 204, 304, 404 so gewählt ist, daß sie größer ist als
der lichte Abstand zwischen den oberen Walzen 102, 202,
302, 402 und den unteren Walzen 108, 208, 308, 408 und
damit die eingestellte Dicke des Primärvlieses 500 in den
jeweiligen Bereichen der Komprimierstation.
Es sind auch andere Ausgestaltungen der Komprimierstation
denkbar. Beispielsweise kann für jeden Walzensatz eine
unterschiedliche Anzahl von Walzen gewählt werden mit dem
Ziel, das in dem jeweiligen Bereich durchlaufende
Primärvlies im wesentlichen vollständig abzudecken. Dabei
können die Breiten der Walzen in jedem Walzensatz auch
unterschiedlich sein. Ferner ist es möglich, die Anzahl der
Walzensätze zu erhöhen oder zu verringern, wenn die
Produktspezifikationen dies erfordern oder zulassen.
Claims (1)
- Vorrichtung zum Herstellen einer Dämmplatte aus faserigen Materialien mit niedriger Rohdichte, mit
- - einer Einrichtung zum Aufbereiten der faserigen Materialien zu vereinzelten Fasern,
- - einer Einrichtung zum Benetzen der einzelnen Fasern mit einem Bindemittel,
- - einem Transportband zum Fördern der als im wesentlichen kontinuierliches Primärvlies abgelegten Fasern,
- - und mehreren Sätzen rotierender Walzen zum
Komprimieren des Primärvlieses,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Walzen jedes Satzes (100, 200, 300, 400) der Ober- und Unterseite des Primärvlieses (500) auf Teillinien konzentrischer Kreise liegen, - - die Walzen jedes Satzes (100, 200, 300, 400) das Primärvlies (500) im Bereich einer Umfangslinie bzw. -kontur, die die gewünschten Abmessungen des Primärvlieses in Dickenrichtung und in Breitenrichtung in diesem Bereich definiert, im wesentlichen allseitig umschließen und,
- - die in Transportrichtung des Primärvlieses (500) aufeinanderfolgenden Sätze von Walzen (100, 200, 300, 400) so ausgelegt sind, daß die wirksame Walzenfläche in Transportrichtung als Primärvlieses abnimmt.
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