WO2006040054A1 - Method and device for producing an element made of fibrous insulating material - Google Patents

Method and device for producing an element made of fibrous insulating material Download PDF

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WO2006040054A1
WO2006040054A1 PCT/EP2005/010720 EP2005010720W WO2006040054A1 WO 2006040054 A1 WO2006040054 A1 WO 2006040054A1 EP 2005010720 W EP2005010720 W EP 2005010720W WO 2006040054 A1 WO2006040054 A1 WO 2006040054A1
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fibers
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Gerd-Rüdiger Klose
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Deutsche Rockwool Mineralwoll Gmbh & Co. Ohg
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    • E04B1/76Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B2001/7683Fibrous blankets or panels characterised by the orientation of the fibres

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an insulating element from fibers, in particular from mineral fibers, preferably from rock wool, wherein the insulating element has two large, spaced and essentially parallel surfaces and two lateral surfaces oriented transversely to a conveying direction and connecting the large surfaces and wherein the fibers are oriented essentially at right angles to the large surfaces, in which a primary fiber web is meanderingly deposited in loops as a secondary fiber web, the loops forming webs which in the insulating material element have their longitudinal axis essentially parallel to the surface ⁇ be aligned normal of the large surfaces.
  • the invention relates to a device for producing an insulation element from fibers, in particular from mineral fibers, preferably from rock wool, wherein the insulation element has two large surfaces spaced apart and essentially parallel to one another and two surfaces oriented transversely to a conveying direction and which has side surfaces connecting large surfaces and the fibers are oriented essentially at right angles to the large surfaces, with a pendulum device which meanders a primary fiber web in loops as a secondary fiber web, the loops forming webs which are essentially in the insulating element with their longitudinal axis are aligned parallel to the surface normal of the large surfaces.
  • Heat and or sound insulation materials are made from different materials.
  • fibers and fiber materials produced from them represent the main starting material for heat and / or sound insulation materials.
  • insulation materials made of fiber materials heat and / or sound insulation materials made from mineral fibers represent an important group in this technical area.
  • Insulation materials made of mineral fibers are commercially differentiated into glass wool and stone wool insulation materials.
  • Stone wool insulation materials have a higher temperature peraturbe Parttechnik out, they usually reach a melting point of 1000 0 C to DIN 4102 Part 17. Thus, below Schlackenwolle- insulation materials as well as hybrid fibers of the group of stone wool insulation zu ⁇ be expected.
  • Stone wool insulation materials are made from silicate melts which contain high levels of alkaline earths in addition to significant amounts of iron and aluminum oxides.
  • the reshaping into mineral fibers is usually carried out with the aid of powerful multi-wheel fiberizing machines, which are located at the entrance to a collecting chamber, at the opposite end of which an air-permeable conveyor belt or a corresponding drum conveyor is arranged.
  • Multi-wheel fiberizing machines usually have four rollers that are staggered.
  • the hollow rollers rotate at high speeds around horizontal hollow axes.
  • the hot melt is passed one after the other onto the jackets of the four rollers.
  • the first roller merely serves to catch a melt jet, which is round due to the cohesive forces, to accelerate it and to pull it out into a thin layer.
  • binders serve as a binder predominantly thermosetting mixtures of phenol, formaldehyde-urea resins, to which small amounts of adhesion-promoting substances such as silanes are added. Additions of polysaccharides to these resin mixtures have also been tried and tested in practice.
  • the use of the binders mentioned by way of example has the advantage that they dissolve in water or at least disperse colloidally and can then be distributed well in the fiber mass.
  • the binder solutions or dispersions are introduced into the fiber-forming space through the hollow shafts of the last three rolls and additionally through nozzles arranged peripherally on the calf circumferences. Together with the binders, additives such as hydrophobizing and mostly also dust-binding substances can also be transported and fed into the fiber-forming space. Mineral oils that are not miscible with water are extracted in this way.
  • the binders and additives are dispersed in the finest droplets.
  • the binders are now deposited on the mineral fibers as a viscous, sticky mass.
  • the proportions of binder in the insulation elements are varied between approximately 2 to approximately 4.5% by mass or between approximately 6 to 8% by mass, depending on the manufacturing process used. Since the average fiber diameter is approx. 6 to 8 ⁇ m and the fiber lengths are less than 1 cm, it is obvious that only a part of the mineral fibers is ideally connected to one or more mineral fibers via a droplet of binder. Higher proportions of binders are generally forbidden because the contents of organic components endanger the desired classification as non-combustible building materials in the sense of DIN 4102 Part 1. Furthermore, a stronger bond reduces the free mobility of the individual mineral fibers, which reduces the elastic-resilient behavior of the insulation element or favors its brittleness. Last but not least, the binding medium represents a considerable cost factor, the losses also increasing disproportionately with larger specific amounts used.
  • the proportion of additives is on average around 0.2% by mass, so the mass is only sufficient to form films a few nanometers thick on the individual mineral fibers.
  • the moisture content in the fiber mass is low. On the one hand, this prevents the binders from running in the course of the further process steps or accumulating significantly in the outer zones during later curing, and last but not least, energy is saved during drying.
  • each of the three fiber-forming rollers of up to 21 melts per hour leads directly to interactions between the mineral fibers in the form of agglomerations of the mineral fibers more strongly impregnated with binders and additives, which in turn now form the central areas of flakes .
  • the less bound mineral fibers hook onto these central agglomerations, while completely unbound mineral fibers, although mostly impregnated with additives, form their own flakes.
  • non-fibrous particles are often spherical and, due to their mass and shape, are carried to the outside and either collide with the defibration machines at a short distance from the boundary walls of the collecting chamber, where they lose part of their energy and down from the mass. fall out. Smaller particles initially follow the fiber mass in their trajectory. With the loss of kinetic energy, however, they fall down and are thus separated from the actual fiber mass flow. However, this still contains, in terms of size, 30% by mass of non-fibrous particles with small diameters ⁇ 125 ⁇ m.
  • Mineral fibers enriched with binders also strike the walls of the collecting chamber and stick there or increase in size due to the stickiness until they are torn off due to their own weight and shape. These flat structures are easily entrained in the air flow and thus reach the fiber mass flow.
  • the fiber mass impregnated with binding agents and additives is collected in various ways and brought together to form fiber webs.
  • the fiber mass flow was directed to a slowly running conveyor device arranged in the same direction. This conveyor is usually located below the level of the defibration machine.
  • the width of the collecting chamber and that of the conveyor correspond to the width of the fiber web plus a small surcharge.
  • the conveying speed is controlled with regard to the desired bulk density and the thickness of the insulating material elements to be produced therefrom.
  • the primary fiber web formed in this way is relatively inhomogeneous in the direction of all three spatial axes.
  • the primary fiber web is then pressed together by rollers or belts in the vertical direction to the desired thickness and thus also to the required bulk density.
  • the fiber web is then passed between the pressure belts of a hardening furnace. In this oven, hot air is simultaneously passed in a vertical direction through the fiber web so that it is heated up sufficiently within a short time, the moisture evaporates and the binder is cured and thus solidified.
  • the fibrous web leaving the hardening furnace can be referred to as an endless insulation web, which is trimmed along its side faces and then divided into individual insulation boards as insulation elements. Greater lengths can also be cut to length from the endless insulating material web, which are then wound up and wrapped in film.
  • the mineral fibers are aligned essentially parallel to the large surfaces of the insulation elements. There is no preferred orientation of the individual mineral fibers with respect to the two horizontal spatial axes or it is so little developed that there is no significant anisotropy of the mechanical properties.
  • bulk densities of more than approx. 180 kg / m 3 are required.
  • the transverse tensile strength at right angles to the large surfaces nevertheless remains low, especially since accumulations of binder-free mineral fibers act like separating layers.
  • the primary fiber webs are then deposited with the help of a reciprocating device in loops across on another air-permeable and now significantly slower conveying device, which mostly consists of roller conveyors with a drive system. Fiber webs of any width can be formed via the amplitudes of the pendulum movements and due to the length of the device.
  • the loops placed one after the other in a meandering manner are slightly offset and one above the other in an inclined direction to the conveying direction. Inhomogeneities in the primary fiber web are thus distributed more evenly in the secondary fiber web.
  • the fiber flakes and thus also the individual mineral fibers are preferably oriented transversely to the new conveying direction.
  • the connections between the mineral fibers are significantly more intensive in this direction than at right angles to them.
  • the rounded edges of the flakes are accordingly oriented transversely to the conveying direction.
  • the bulk density of the secondary fiber web is only insignificantly higher than the bulk density of the primary fiber web during the collection, despite the load due to its own weight without additional processing.
  • the mineral fibers therefore only form a loose structure.
  • the loops of the secondary fiber web are first compressed and unfolded and at the same time folded.
  • the loops are unfolded and unfolded by a continuous horizontal compression of the fiber web in the conveying direction in a ratio of approximately 2: 1 to 3.5: 1 and by a continuous compression in the vertical direction of approximately 2: 1 up to approx. 3: 1.
  • the secondary fiber web is first conveyed by two roller tracks running towards one another and compressed and compressed in the vertical direction. Only now can the forces required for horizontal compression be transferred from the outside to the inside.
  • a secondary fiber web of this type does not have a sufficiently high compressive strength and the transverse tensile strength perpendicular to the large surfaces is also low.
  • the mineral fibers are predominantly oriented at right angles to the side surfaces of the secondary fiber web, so that the secondary fiber web has great compressive and transverse tensile strengths in this direction.
  • Insulation sheet described in which the mineral fibers are oriented at least in a core area predominantly at right angles to the large surfaces.
  • This insulating material web is produced from a directly collected primary fiber web with flat mineral fibers by first angling the primary fiber web by 90 degrees, so that the mineral fibers are essentially aligned vertically. Subsequently, sections with a length are separated from this fibrous web, which either correspond to the maximum throughput height of a hardening furnace of at most approx. 200 mm or a smaller insulation thickness. The individual sections are then put together again to form a closed secondary fiber web.
  • the bending over of the primary fiber web leads to a compression in the area of the inner large surface and to a tensile stress of the mineral fibers in the area of the outer surface.
  • the separated section therefore has different bulk densities in both surface areas. Due to the short lengths of the sections, the procedure can be carried out quickly, which, among other things, leads to a large number of weak connections between the individual sections of the secondary fiber web or the insulation element formed therefrom. If the individual sections of the secondary fiber web are to be pressed against one another by compression devices acting from the outside, the mineral fibers are stored flat in the large surfaces and the areas arranged underneath, thereby preventing the desired improvement in the mechanical properties ⁇ these areas near the surface remain in the secondary fiber web.
  • US Pat. No. 5,981,024 describes a process for the production of an endless sheet of insulating material which, in principle, is based on the continuous unfolding of each because there are only two primary fiber webs placed transversely offset on one another on a conveyor. Due to high conveyor speeds, the angle between the edge areas of the two fiber webs is small.
  • the width of the deposited secondary fiber web depends on the exactness of the control of the pendulum device. The aim is not to make the width of the secondary fiber web substantially larger than the width of the insulating material elements to be produced therefrom, in order to keep the material losses to a minimum by trimming both edge areas, but on the other hand to form self-contained side faces.
  • the secondary fiber web is then conveyed into a device consisting of two conveyor belts arranged one above the other, between which the secondary fiber web is compressed.
  • the compression associated therewith improves the connection of the primary fiber webs and stiffens the secondary fiber web for subsequent unfolding, so that the unfolded layers do not collapse.
  • two primary fiber webs each weighing 700 g / m 2 can form a secondary fiber web with approximately 60 kg / m 3 .
  • the secondary fiber web is then fed to a directly adjoining conveyor which oscillates about a horizontal transverse axis.
  • the oscillating movements cause the secondary fiber web to unfold continuously.
  • a major weak point in this unfolding of the secondary fiber web is the pendulum device used. Only in appearance does this not differ in principle from the first pendulum device that is used for transverse laying of the primary fiber web, although the two conveyor belts are not next to each other but one above the other are arranged and are also driven by deflection rollers located at the end. These deflecting rollers are moved back and forth on a section of a circular path in the case of the pen device, which is pivoted about a fixed pivot point.
  • a thin fibrous web with rapid pendulum movements and yet with exact side edges offset one above the other on a horizontal conveyor belt laying is described in WO 88 03 121.
  • the pendulum device is made displaceable in the pivot point with the aid of guides and guide rollers.
  • the pendulum device is moved in the areas of the two reversal points in each case away from a support surface in order to reduce the influence of the heavily braked and then accelerated in the opposite direction on the fiber web guided out at a consistently high speed and to achieve the desired exact To achieve alignment of the side edges.
  • the guiding of the fiber web can furthermore be achieved by the reciprocal jumping back and forth of the conveyor belt of the pendulum device, respectively, which is described in US Pat. No. 5,007,623.
  • the loops which are ideally arranged loosely one behind the other, are pushed unchanged by the frictional forces of two conveyor belts acting on the large surfaces of a conveyor device driven at a reduced conveying speed, so that the upright loops are now pushed towards one another in the longitudinal direction of the secondary fiber web.
  • the height of the unfolded secondary fiber web remains unchanged, so that in order to be able to transmit sufficient shear forces, the loops must again be compressed and compressed vertically.
  • the structure of a tertiary fiber web formed in this way is then fixed by solidifying a binder in a hardening furnace by means of hot air. After trimming the two outer edges of the tertiary fiber web, this forms an endless insulation web that can be divided into individual insulation boards.
  • This insulation web is constructed in longitudinal section as an at least three-layer structure which, with a completely symmetrical design with respect to the horizontal central axis, has a ribbon-like arrangement of the mineral fibers in the core areas predominantly at right angles to the large surfaces.
  • the pre-compressed primary fiber webs and with them the mineral fibers are arranged even with completely uniform unfolding with increasingly flatter angles to the large surfaces.
  • the rigid primary or secondary fiber web is pulled down when the pendulum device moves downward or tilts back slightly under the effect of gravity.
  • the height of the folds is also clearly limited, since the loops, for example due to the sagging of individual sections, cannot form stable shapes due to different stiffnesses, and this can result in at least inclined positions of the areas of the fiber web that are up to the point where the loops collapse.
  • the invention is based on the object of providing a method and a device with which or with the possible strength reserves of fiber webs can be better used to insulate elements with high compressive strengths and / or ho- hen transverse tensile strengths at right angles to the large surfaces of the insulating elements economically.
  • the solution to this problem in a method according to the invention provides that at least the side surface of the insulation element which is external in the secondary fiber web and faces the feed of the primary fiber web, at least during the meandering formation of the loops, preferably over almost its entire surface a pressure perpendicular to the surface normal of the large surfaces of the insulating element is applied.
  • the pendulum device is followed by a pressure device which preferably covers at least the side surface of the insulation element that is located outside in the secondary fiber web and faces the feed of the primary fiber web, at least during the meandering formation of the loops, preferably over almost its entire surface presses against the previously formed loop with a pressure oriented at right angles to the surface normal of the large surfaces of the insulating element.
  • the invention is based on the consideration of aligning the mineral fibers in a position that is as steep as possible with respect to the large surfaces and thereby significantly reducing the proportion of flat or flat-inclined fibers or these parts of the secondary fiber web with regard to improving the mechanical strengths to use.
  • primary fiber web is produced by directly collecting fibers impregnated with binding agents and preferably additives.
  • the starting point can also be a fiber web that is produced by superimposing thin primary fiber webs across the conveying direction.
  • the primary fiber web is placed on top of one another in an oscillating manner in the conveying device. The single The fibers or the flakes formed from them are thus oriented in the same direction.
  • the amplitudes of the pendulum fiber webs should be as large as possible in order to keep the number of transverse folds in the secondary fiber web as low as possible.
  • the primary fiber web consisting of one or more layers lying one above the other can subsequently be compressed by a device known per se in order to increase the rigidity and thus the stability and the pressure resistance of the upright loops to be formed subsequently. Furthermore, the tightest possible bending of the fiber webs in the transition areas can be achieved, so that a loop formation with cavities lying in the loops is avoided. As a result, the loops aligned at right angles to the large surfaces can be pressed close together. However, the compression should not exceed the desired bulk density of the insulation element by more than approximately 15%.
  • a compression device required for the compression can be arranged obliquely to the conveying direction, for example in order to convey the primary fiber web directly into a neutral plane of an unfolding device.
  • a pendulum device can be arranged between the compression device and the unfolding device.
  • the unfolding device essentially consists of a stable holding device which is moved in an oscillating manner in accordance with the desired height of the secondary fiber web and the throughput.
  • the primary fiber web is guided in and through the unfolding device by, for example, oscillating roller sets.
  • the distance between the roller sets is variable.
  • Their conveying speed is set in such a way that the primary fiber web is subjected to a slight tensile stress.
  • the maxi- Male elongation is less than 20%, preferably ⁇ 10%.
  • the pendulum movement of the roller sets preferably runs in the opposite direction to the oscillating movement of the holding device.
  • roller sets, or at least the feed rollers of the unfolding device can be displaced relative to one another, so that when the unfolding device moves downward as an example, the lower feed roller, the lower roller set or any lower conveyor device designed in the direction of the secondary fiber web is pushed to press the loops together.
  • an upper infeed roller, the lower roller set or any lower conveyor can be moved in whole or in part in the opposite direction.
  • the unfolding device can have further pressure elements. These are generally driven in the same direction with the respective guide roller and prevent the loops of the secondary fiber webs from falling back, in particular widening of the deflection regions to form less compressed or open loops.
  • the pressure elements are guided above and below the loops of the secondary fiber web to be set up so that they always remain in contact with the secondary fiber web which is to be set up and compressed, taking into account the oscillating movements of the unfolding device.
  • the pressure elements are designed as rollers, which are extended individually with the aid of linear motors, for example in the form of lifting devices, in order, for example, to individually compress a side surface of the secondary fiber web that is set up depending on the position of the unfolding device can.
  • the in the conspicuous pressure elements arranged on the outside can be extended further in order to compress the deflection areas of the secondary fiber web more than the central areas of the side surface of the secondary fiber web.
  • the loops in the two outer zones of the secondary fiber web can be fixed in the desired position by this further development.
  • the loops of the secondary fiber web can thus be compressed differently over the height and the width of the side face.
  • the compression of the two outer areas of the side surface reduces the risk that fibers are pressed between the loops that are set up and thereby expand the secondary fiber web.
  • insulation elements can be produced with at least one surface zone that is denser than the core.
  • the pressure elements can also be adjusted as a whole depending on the direction of movement of the unfolding device.
  • the lower pressure element can be pushed forward in the direction of the side surface of the secondary fiber web, in order, for example, to press the lower part of the loops of the secondary fiber web set up and to hold it in the desired position when the unfolding device moves upward.
  • the upper pressure elements are at a distance from the side surface of the secondary fiber web and lead a next loop of the primary fiber web to the side surface of the secondary fiber web. This procedure treats the fiber web gently, so that unwanted shearing or even tearing of the fiber web is avoided.
  • rollers shown here by way of example can have profiled outer lateral surfaces, which are formed, for example, by strips arranged on the outer lateral surfaces or offset from one another and formed by sheepskin-like compression elements. This profiling is suitable for making the individual loops of the secondary fiber web slightly wavy. The unimpeded deflection of the primary fiber web is very important for the mode of operation of the unfolding device.
  • a conveying device preferably connected downstream of the unfolding device consists, for example, of two roller conveyors or conveyor belts arranged opposite one another, the spacing of which can be adjusted in order to compress the secondary fibrous web in the direction of the surface normal of the large surfaces.
  • the conveying device must also be designed in such a way that deflection of the entire secondary fiber web upwards or downwards is avoided.
  • the upper and lower rollers of the pressure elements are preferably resiliently mounted individually or in sets connected to one another in order to enable the loops of the secondary fiber web to be adjusted and pressed on.
  • the rollers or comparable pressure elements are designed with pressure-controlled lifting devices. The position of the loops of the secondary fiber web which have been set up can be detected with the aid of sensors and counteracted in the event of undesired deflections.
  • the compression of the secondary fiber web in its longitudinal axis or conveying direction by the pressure elements can be supported and supplemented by moving the two roller conveyors or conveyor belts of the downstream conveying device together.
  • the secondary fiber web can be compressed in a slower running conveyor.
  • horizontal saws are arranged in front of a hardening furnace, with each of which a relief cut is made along boundary layers between the areas, namely deflection areas with oblique or parallel to the large surfaces of the secondary fiber web Fibers and the core area of the secondary fibrous web is carried out in which the fibers are aligned at right angles to the large surfaces.
  • the layer separated off remains in situ and is hardened in the hardening furnace and connected to the core area of the secondary fiber web.
  • the separated layers can, for example, be brought together and used for the production of insulation boards or other shaped bodies with corresponding bulk densities.
  • the separated layers can be fed to the production process of the fibers or placed transversely or lengthways on the primary fiber web on a second conveyor.
  • the merged fiber webs are then connected to one another in a compression device.
  • contact surfaces can be sprayed beforehand with a binder or impregnated in another suitable manner.
  • the separated layers can also be comminuted again and added to the fiber mass flow via the collecting chamber.
  • insulation boards can be produced which have a high transverse tensile strength in relation to the large surface and a pressure-equalizing layer in relation to the other large surfaces. Insulation boards constructed in this way are suitable, for example, for the manufacture of composite thermal insulation systems.
  • the primary fiber web is compressed in the direction of its normal surfaces of its large surfaces before the meandering formation of the loops, so that the webs with a low height and high mechanical strength values are formed, which can be arranged in narrow deflection areas in the secondary fiber web.
  • the primary fiber web is compressed up to a bulk density increase of up to 15% of an initial bulk density of the primary fiber web.
  • the secondary fiber web is compressed in the region of the conveyor device in the direction of the surface normal of the large surfaces of the insulation element. In this way, a smooth surface and an improvement in the mechanical properties are achieved in a simple manner.
  • the primary fiber web is preferably stretched in its longitudinal direction immediately before the meandering formation of the loops. It has proven to be advantageous here that the expansion is carried out by increasing the conveying speed before the meandering formation of the loops.
  • a further feature of the invention provides that the elongation is limited to a change in length of at most 20%, in particular at most 10%, of the initial length of the primary fiber web.
  • a further development of the method according to the invention provides that the side surface of the insulation element which is external in the secondary fiber web and faces the feed of the primary fiber web is pressurized by means of a pressure device which can be moved essentially parallel to the surface normal of the large surfaces of the insulation element.
  • the secondary nonwoven fabric is preferably formed by moving the pressure device in opposite directions to oscillate the primary fiber web.
  • the properties of the insulation element can be adjusted in a particularly advantageous manner by the pressure on the side surface lying outside in the secondary fiber web and facing the feed of the primary fiber web depending on features, in particular a desired bulk density of the insulation element is set.
  • the pressure on the side surface lying outside in the secondary fiber web and facing the feed of the primary fiber web is exerted differently over the side surface, for example greater in deflection regions than in a central region of the side surface.
  • a further development of the method according to the invention provides that the fibers arranged in the area of at least one large surface of the insulation element and not oriented at right angles to the large surfaces are removed, in particular by cutting and / or grinding, in order to create an insulation element with high compressive and / or transverse tensile strength to train.
  • the secondary fiber web is fed by means of a hardening furnace for the hardening of a binder connecting the fibers.
  • the secondary fiber web is fed to the hardening furnace after the fibers that are not at right angles to the large surfaces of the insulating element are removed.
  • a further development of the method according to the invention provides that the fibers which do not run at right angles to the large surfaces of the insulating element are cut off as at least one fiber layer by at least one cut parallel to the large surfaces.
  • the cut fiber layer is preferably conveyed through the curing oven together with the secondary fiber web.
  • the cut fiber layer is thereby fixed and can be processed into further products.
  • the cut fiber layer is connected to the secondary fiber web after the binder has hardened, in particular in the hardening furnace.
  • Another possibility for treating the cut fiber layer is that the cut fiber layer is removed and used to form a secondary product used, in particular combined with at least one further fiber layer and connected.
  • the cut fiber layer is removed, comminuted and fed to a defibration unit, in particular a melting unit for forming fibers.
  • the insulation element 1 consists of a secondary fiber web 2, which is arranged in a meandering manner in loops 3, the loops 3 being formed with a pendulum device 4 from a primary fiber web 5.
  • the insulation element 1 or the secondary fiber web 2 have two large surfaces 6 arranged opposite one another, the loops 3 forming webs 7, the longitudinal axis of which are oriented at right angles to the large surfaces 6.
  • the webs 7 there is a course of the mineral fibers at right angles to the large surfaces 6. Only in edge areas directly below the large surfaces 6 does a portion of the mineral fibers run obliquely or parallel to the large surfaces 6. These areas result from the deflection of the primary fiber web 5 and are therefore also referred to as deflection areas.
  • the pendulum device 4 consists of a roller conveyor with two roller tracks 8, each having a plurality of rollers 9, the roller tracks 8 of the pendulum Device 4 are adjustable relative to one another in order to exert pressure on the large surfaces 10 of the primary fiber web 5 and to compress the primary fiber web 5.
  • the device has a pressure device 11 which is connected downstream of the pendulum device 4 and which at least has the side surface 12 of the insulating element 1 which is at the outside in the secondary fiber web 2 and faces the feed of the primary fiber web 5 at least during the meandering formation of the Loops 3 preferably press against the previously formed loop 3 over approximately their entire surface with a pressure oriented at right angles to the surface normal of the large surfaces 6 of the insulation element 1.
  • the pressure device 11 has a large number of pressure elements 13, each of which in the present exemplary embodiment consists of a roller 14 and a linear motor 15.
  • the roller 14 can be moved to the side surface 12 via the linear motor 15, the required pressure being transmitted to the side surface 12 via the roller 14.
  • the linear motors 15 are at least partially resilient in order to ensure that the rollers 14 are in constant contact with the side surface 12. Via the linear motors 15, differently high pressures can also be transmitted to surface areas of the side surface 12, for example in order to achieve a higher compression of the secondary fiber web 2 in the deflection areas.
  • the pressure elements 13 are arranged on an oscillatingly movable holding device 16, the holding device 16 executing a direction of movement parallel to the surface normal of the large surfaces 6 of the insulation element 1 or the large surfaces 10 of the primary fiber web 5.
  • an opposing movement of the pendulum device 4 to the holding device 16 is provided. Accordingly, the holding device 16 moves downward when the pendulum device 4 swings upward.
  • the pressing device 11 is followed by a conveyor device 17 for the secondary fiber web 2, the conveyor device 17 consisting of two roller conveyors 18 arranged opposite one another and adjustable in their spacing from one another, each having a multiplicity of rollers 19.
  • a hardening furnace downstream of the conveying device 17, to which the secondary fiber web 2 is fed in order to harden a binder binding the fibers of the secondary fiber web 2 by passing hot air through the secondary fiber web 2.
  • the hardening furnace (not shown in more detail) can be preceded by a cutting device (not shown in more detail) with which partial areas of the secondary fiber web 2 are cut off immediately below the large surfaces 6 parallel to the large surfaces 6 in order to remove the areas with mineral fibers in which the Mineral fibers parallel or oblique, at least not at right angles to the large surfaces 6.
  • a method for producing an insulating element 1 from mineral fibers can be carried out, in which the primary fiber web 5 is compressed in a pendulum device 4 between two roller tracks 8 and then arranged in an oscillating manner in loops 3 to form the secondary fiber web 2.
  • the loops 3 form webs 7 in which the mineral fibers are aligned at right angles to the large surfaces 6 of the secondary fiber web 2.
  • Adjacent webs 7 are connected to one another via deflection regions in which the mineral fibers are oriented obliquely or parallel to the large surfaces 6 of the secondary fiber web 2.
  • the pendulum device 4 is combined with the pressure device 11.
  • the pressure device 11 has the holding device 16 with the pressure elements 13 arranged thereon and is moved up and down parallel to the surface normal of the large surfaces 6 of the secondary fiber web 2 or the large surfaces 10 of the primary fiber web 5.
  • the rolls 14 pressure elements 13 formed on the last loop 3 of the secondary fiber web 2.
  • the loop 3 to be laid is pressed onto the previously laid loop 3 in order to achieve a tightest possible bond in the secondary fiber web 2.
  • the primary fiber web 5 is compressed in the shuttle device 4 between the roller webs 8 to a bulk density which is 10% higher than the initial bulk density of the primary fiber web 5.
  • a conveyor device upstream of the pendulum device 4 and not shown has a lower conveying speed than the pendulum device 4, so that the primary fiber web 5 in the pendulum device 4 is additionally stretched.
  • An expansion to a change in length of 5% of the initial length of the primary fiber web 5 is provided.
  • the conveyor device 17 connected downstream of the pressure device 11 has a lower conveying speed on the output side than on the input side, so that the secondary fiber web 2 is smoothed both in the area of its large surfaces 6 and is compressed in the longitudinal axis direction.
  • the method according to the invention can also be carried out in connection with organic fiber material, although it is of course particularly suitable for the production of insulation elements from mineral fibers, in particular from rock wool and / or glass wool.
  • the insulating material web produced with this process can be described as endless, since it is only interrupted by interrupting the fiber melting process.
  • a suitably designed endless insulation sheet can then be divided into insulation panels. Longer sections with a length of, for example, 2 to 6 m can alternatively be wound and packed in an enveloping film.
  • the use of the insulation elements designed in this way extends over the entire area of thermal and / or acoustic insulation, in particular in buildings, the insulation elements being usable both in the roof area and in the facade area or for interior insulation in the area of walls, ceilings and floors. Due to the different design options of the insulation elements with or without the described layers with mineral fibers arranged obliquely and / or parallel to the large surfaces 6, use in the flat roof area as a walkable insulation layer or also in composite thermal insulation systems is possible.

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Abstract

The invention concerns a method and device for producing an element made of fibrous insulating material, in particular mineral fibers, preferably rock wool, said element made of insulating material having two mutually spaced apart and mutually parallel large surfaces, and two lateral surfaces oriented perpendicular to the conveying direction and liking the large surfaces, the fibers being oriented substantially perpendicular to the large surfaces. One primary fibrous strip is deposited, in meanders and in loops, in the form of a secondary fibrous strip, the loops forming ridges which are oriented, in the element made of insulating material, along their longitudinal axis, substantially parallel to the normal lines of the large surfaces. The invention aims at obtaining a method for making better use of possible reserves of resistance of the fibrous strips, so as to produce economically, perpendicular to the large surfaces of said elements, elements made of insulating material with high compression strength and/or high perpendicular tensile strength. Therefor, the invention is characterized in that at least the lateral surface (12) of the element made of insulating material (1) located outside the secondary fibrous strip (2) and oriented towards the protruding primary fibrous strip (2), is subjected at least during the formation of the meanders of the loops (3), preferably more or less over its entire surface, to a pressure oriented perpendicular to the normal lines of the large surfaces (6) of the element made of insulating material (1).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Dämmstoffelementes aus Fasern Method and device for producing an insulating element made of fibers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dämmstoffelementes aus Fasern, insbesondere aus Mineralfasern, vorzugsweise aus Steinwolle, wobei das Dämmstoffelement zwei große, beabstandet und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Oberflächen und zwei quer zu einer Förderrichtung aus¬ gerichtete und die großen Oberflächen verbindende Seitenflächen aufweist und wobei die Fasern im Wesentlichen rechtwinklig zu den großen Oberflächen ausge¬ richtet sind, bei dem eine primäre Faserbahn mäandrierend in Schlaufen als se- kundäre Faserbahn abgelegt wird, wobei die Schlaufen Stege ausbilden, die in dem Dämmstoffelement mit ihrer Längsachse im Wesentlichen parallel zur Flä¬ chennormalen der großen Oberflächen ausgerichtet werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Dämmstoffelementes aus Fa¬ sern, insbesondere aus Mineralfasern, vorzugsweise aus Steinwolle, wobei das Dämmstoffelement zwei große, beabstandet und im Wesentlichen parallel zuein¬ ander angeordnete Oberflächen und zwei quer zu einer Förderrichtung ausgerich¬ tete und die großen Oberflächen verbindende Seitenflächen aufweist und wobei die Fasern im Wesentlichen rechtwinklig zu den großen Oberflächen ausgerichtet sind, mit einer Pendelvorrichtung, die eine primäre Faserbahn mäandrierend in Schlaufen als sekundäre Faserbahn ablegt, wobei die Schlaufen Stege ausbilden, die in dem Dämmstoffelement mit ihrer Längsachse im Wesentlichen parallel zur Flächennormalen der großen Oberflächen ausgerichtet sind.The invention relates to a method for producing an insulating element from fibers, in particular from mineral fibers, preferably from rock wool, wherein the insulating element has two large, spaced and essentially parallel surfaces and two lateral surfaces oriented transversely to a conveying direction and connecting the large surfaces and wherein the fibers are oriented essentially at right angles to the large surfaces, in which a primary fiber web is meanderingly deposited in loops as a secondary fiber web, the loops forming webs which in the insulating material element have their longitudinal axis essentially parallel to the surface ¬ be aligned normal of the large surfaces. Furthermore, the invention relates to a device for producing an insulation element from fibers, in particular from mineral fibers, preferably from rock wool, wherein the insulation element has two large surfaces spaced apart and essentially parallel to one another and two surfaces oriented transversely to a conveying direction and which has side surfaces connecting large surfaces and the fibers are oriented essentially at right angles to the large surfaces, with a pendulum device which meanders a primary fiber web in loops as a secondary fiber web, the loops forming webs which are essentially in the insulating element with their longitudinal axis are aligned parallel to the surface normal of the large surfaces.
Wärme- und oder Schalldämmstoffe werden aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Neben Hartschäumen stellen Fasern und daraus hergestellte Faser¬ materialien das Hauptausgangsmaterial für Wärme- und/oder Schalldämmstoffe dar. Unter den Dämmstoffen aus Fasermaterialien stellen Wärme- und/oder Schalldämmstoffe aus Mineralfasern eine bedeutende Gruppe in diesem techni¬ schen Gebiet dar.Heat and or sound insulation materials are made from different materials. In addition to rigid foams, fibers and fiber materials produced from them represent the main starting material for heat and / or sound insulation materials. Among the insulation materials made of fiber materials, heat and / or sound insulation materials made from mineral fibers represent an important group in this technical area.
Dämmstoffe aus Mineralfasern werden handelsüblich in Glaswolle- und Steinwol¬ le-Dämmstoffe unterschieden. Steinwolle-Dämmstoffe zeichnet eine höhere Tem- peraturbeständigkeit aus, so erreichen diese gewöhnlich einen Schmelzpunkt von 10000C nach DIN 4102 Teil 17. Somit können nachfolgend Schlackenwolle- Dämmstoffe ebenso wie Hybridfasern der Gruppe der Steinwolle-Dämmstoffe zu¬ gerechnet werden.Insulation materials made of mineral fibers are commercially differentiated into glass wool and stone wool insulation materials. Stone wool insulation materials have a higher temperature peraturbeständigkeit out, they usually reach a melting point of 1000 0 C to DIN 4102 Part 17. Thus, below Schlackenwolle- insulation materials as well as hybrid fibers of the group of stone wool insulation zu¬ be expected.
Steinwolle-Dämmstoffe werden aus silikatischen Schmelzen hergestellt, die erhöh¬ te Gehalte an Erdalkalien, neben nennenswerten Mengen Eisen- und Aluminium¬ oxiden enthalten. Die Umformung in Mineralfasern erfolgt gewöhnlich mit Hilfe von leistungsfähigen Mehrrad-Zerfaserungsmaschinen, die sich am Eingang einer Sammelkammer befinden, an deren gegenüberliegendem Ende ein luftdurchlässi- ges Förderband oder eine dementsprechende Trommel-Fördereinrichtung ange¬ ordnet ist.Stone wool insulation materials are made from silicate melts which contain high levels of alkaline earths in addition to significant amounts of iron and aluminum oxides. The reshaping into mineral fibers is usually carried out with the aid of powerful multi-wheel fiberizing machines, which are located at the entrance to a collecting chamber, at the opposite end of which an air-permeable conveyor belt or a corresponding drum conveyor is arranged.
Mit Hilfe eines Ventilators werden große Luftmengen als Kühl- und Fördermittel an der Zerfaserungsmaschine vorbei durch die Sammelkammer und die Förderein- richtungen hindurch gesaugt und über Reinigungsanlagen an die Außenluft abge¬ geben. Mit Hilfe dieses Luftstroms werden die gebildeten Mineralfasern von ihrem Entstehungsort abtransportiert und als eine mehr oder weniger geschlossene im¬ prägnierte primäre Faserbahn abgelegt.With the help of a fan, large amounts of air as cooling and conveying means are sucked past the defibration machine through the collecting chamber and the conveying devices and released into the outside air via cleaning systems. With the help of this air flow, the mineral fibers formed are transported away from their place of origin and deposited as a more or less closed impregnated primary fiber web.
Mehrrad-Zerfaserungsmaschinen weisen gewöhnlich vier Walzen auf, die versetzt untereinander angeordnet sind. Die hohlen Walzen rotieren mit hohen Drehzahlen um horizontale Hohl-Achsen. Die heiße Schmelze wird nacheinander auf die Män¬ tel der vier Walzen geleitet. Die erste Walze dient lediglich dazu, einen aufgrund der Kohäsionskräfte runden Schmelzenstrahl aufzufangen, zu beschleunigen und dabei zu einer dünnen Schicht auszuziehen.Multi-wheel fiberizing machines usually have four rollers that are staggered. The hollow rollers rotate at high speeds around horizontal hollow axes. The hot melt is passed one after the other onto the jackets of the four rollers. The first roller merely serves to catch a melt jet, which is round due to the cohesive forces, to accelerate it and to pull it out into a thin layer.
Unter der Wirkung der Fliehkraft lösen sich Tropfen aus den jeweils an den Wal¬ zen anhaftenden Schmelzen und werden unter Mitwirkung der peripher an den Walzenmänteln vorbeigeleiteten Luft entweder zu Mineralfasern oder nichtfaseri- gen Partikeln umgeformt. Die Bildung von Mineralfasern auf der ersten Walze ist unerwünscht, dennoch tritt sie regelmäßig auf, ohne dass besondere Maßnahmen zu einer Imprägnierung mit Bindemitteln getroffen werden. Als Bindemittel dienen überwiegend duroplastisch aushärtende Gemische von Phenol-, Formaldehyd- Harnstoffharzen, denen geringe Mengen an haftvermittelnden Stoffen wie bei¬ spielsweise Silane zugesetzt werden. Auch Zusätze von Polysachariden zu diesen Harzgemischen sind praktisch erprobt. Die Verwendung der beispielhaft genann¬ ten Bindemittel hat den Vorteil, dass sich diese in Wasser lösen oder zumindest kolloidal dispergieren und anschließend gut in der Fasermasse verteilen lassen.Under the effect of the centrifugal force, drops separate from the melts adhering to the rolls and are transformed into mineral fibers or non-fibrous particles with the participation of the air which is bypassed peripherally past the roll shells. The formation of mineral fibers on the first roller is undesirable, but it occurs regularly without special measures being taken to impregnate it with binders. Serve as a binder predominantly thermosetting mixtures of phenol, formaldehyde-urea resins, to which small amounts of adhesion-promoting substances such as silanes are added. Additions of polysaccharides to these resin mixtures have also been tried and tested in practice. The use of the binders mentioned by way of example has the advantage that they dissolve in water or at least disperse colloidally and can then be distributed well in the fiber mass.
Die Bindemittel-Lösungen bzw. -Dispersionen werden durch die Hohlwellen der drei letzten Walzen wie auch ergänzend über jeweils peripher an den Wadenum¬ fängen angeordnete Düsen in den Faserbildungsraum eingeleitet. Zusammen mit den Bindemitteln können auch Zusatzmittel wie hydrophobierende und zumeist auch gleichzeitig staubbindende Stoffe transportiert und in den Faserbildungsraum eingespeist. Auf diese Weise werden beispielsweise mit Wasser nicht mischbare Mineralöle gefördert.The binder solutions or dispersions are introduced into the fiber-forming space through the hollow shafts of the last three rolls and additionally through nozzles arranged peripherally on the calf circumferences. Together with the binders, additives such as hydrophobizing and mostly also dust-binding substances can also be transported and fed into the fiber-forming space. Mineral oils that are not miscible with water are extracted in this way.
Die nahezu explosionsartige Verdampfung und die dementsprechende Verteilung des Wassers führen zu einer ausreichenden Abkühlung der gebildeten Mineralfa¬ sern. Die Binde- und Zusatzmittel werden in feinste Tröpfchen dispergiert. Die Bindemittel schlagen sich nunmehr als viskose klebrige Masse auf den Mineralfa¬ sern nieder.The almost explosive evaporation and the corresponding distribution of the water lead to sufficient cooling of the mineral fibers formed. The binders and additives are dispersed in the finest droplets. The binders are now deposited on the mineral fibers as a viscous, sticky mass.
Die Bindemittel-Anteile in den Dämmstoffelementen werden je nach dem einge¬ setzten Herstellungsverfahren zwischen ca. 2 bis ca. 4,5 Masse-% oder zwischen ca. 6 bis 8 Masse-% variiert. Da die mittleren Faserdurchmesser ca. 6 bis 8 μm betragen und die Faserlängen unter 1 cm liegen, ist es einleuchtend, dass nur ein Teil der Mineralfasern im Idealfall über ein Bindemitteltröpfchen mit einer oder gar mehreren Mineralfasern verbunden ist. Höhere Bindemittelanteile verbieten sich in der Regel, weil die Gehalte an organischen Bestandteilen die angestrebte Klassifi¬ zierung als nichtbrennbare Baustoffe im Sinne der DIN 4102 Teil 1 gefährden. Des weiteren verringert eine stärkere Bindung die freie Beweglichkeit der einzelnen Mineralfasern, was das elastisch-federnde Verhalten des Dämmstoffelements re¬ duziert, bzw. dessen Sprödbrüchigkeit begünstigt. Nicht zuletzt stellen die Binde- mittel einen erheblichen Kostenfaktor dar, wobei auch noch die Verluste mit grö¬ ßeren spezifischen Einsatzmengen überproportional ansteigen.The proportions of binder in the insulation elements are varied between approximately 2 to approximately 4.5% by mass or between approximately 6 to 8% by mass, depending on the manufacturing process used. Since the average fiber diameter is approx. 6 to 8 μm and the fiber lengths are less than 1 cm, it is obvious that only a part of the mineral fibers is ideally connected to one or more mineral fibers via a droplet of binder. Higher proportions of binders are generally forbidden because the contents of organic components endanger the desired classification as non-combustible building materials in the sense of DIN 4102 Part 1. Furthermore, a stronger bond reduces the free mobility of the individual mineral fibers, which reduces the elastic-resilient behavior of the insulation element or favors its brittleness. Last but not least, the binding medium represents a considerable cost factor, the losses also increasing disproportionately with larger specific amounts used.
Die Anteile an Zusatzmitteln liegen im Mittel bei ca. 0,2 Masse-%, somit reicht die Masse nur aus, um wenige Nanometer dicke Filme auf den einzelnen Mineralfa- sern auszubilden.The proportion of additives is on average around 0.2% by mass, so the mass is only sufficient to form films a few nanometers thick on the individual mineral fibers.
Der Gehalt an Feuchtigkeit in der Fasermasse ist gering. Damit wird einerseits verhindert, dass die Bindemittel im Verlauf der weiteren Verfahrensschritte verlau¬ fen oder sich bei der späteren Aushärtung deutlich in den äußeren Zonen anrei- ehern und nicht zuletzt wird Energie bei der Trocknung eingespart.The moisture content in the fiber mass is low. On the one hand, this prevents the binders from running in the course of the further process steps or accumulating significantly in the outer zones during later curing, and last but not least, energy is saved during drying.
Die hohe spezifische Leistung jeder der drei faserbildenden Walzen von bis zu 21 Schmelze pro Stunde führt unmittelbar zu Interaktionen zwischen den Mineralfa¬ sern in Form von Agglomerationen der stärker mit Binde- und Zusatzmitteln im- prägnierten Mineralfasern, die nun ihrerseits die zentralen Bereiche von Flocken bilden. Die weniger gebundenen Mineralfasern haken sich an diesen zentralen Agglomerationen an, während völlig ungebundene, wenn auch zumeist mit Zu¬ satzmitteln imprägnierte Mineralfasern eigene Flocken bilden.The high specific output of each of the three fiber-forming rollers of up to 21 melts per hour leads directly to interactions between the mineral fibers in the form of agglomerations of the mineral fibers more strongly impregnated with binders and additives, which in turn now form the central areas of flakes . The less bound mineral fibers hook onto these central agglomerations, while completely unbound mineral fibers, although mostly impregnated with additives, form their own flakes.
Einzelne Mineralfasern wie letztlich auch die Flocken werden bei den hohen, wenn auch turbulenten Strömungen unmittelbar um die Zerfaserungsmaschine wie auch im Verlauf der Flugbahn durch die Sammelkammer tendenziell in Strömungsrich¬ tung ausgerichtet. Die allseits umströmten, wenn auch untereinander lose verbun¬ denen Flocken werden dabei leicht abgerundet.Individual mineral fibers, like ultimately also the flakes, tend to be oriented in the direction of flow in the high, albeit turbulent, flows directly around the defibration machine and also in the course of the trajectory through the collecting chamber. The flakes flowed around on all sides, although loosely connected to one another, are slightly rounded off.
Größere nicht faserige Partikel sind häufig kugelförmig und werden aufgrund ihrer Masse und Gestalt nach außen getragen und prallen entweder in kurzer Entfer¬ nung von den Zerfaserungsmaschinen auf die Begrenzungswände der Sammel¬ kammer, wo sie einen Teil ihrer Energie verlieren und nach unten aus dem Mas- senstrom heraus fallen. Kleinere Partikel folgen in ihrer Flugbahn anfänglich der Fasermasse. Mit dem Verlust an kinetischer Energie fallen sie jedoch nach unten und werden auf diese Weise von dem eigentlichen Fasermassenstrom getrennt. Dieser enthält aber noch größen-ordnungsmäßig 30 Masse-% nicht faseriger Par¬ tikel mit in der Masse geringen Durchmessern < 125 μm.Larger non-fibrous particles are often spherical and, due to their mass and shape, are carried to the outside and either collide with the defibration machines at a short distance from the boundary walls of the collecting chamber, where they lose part of their energy and down from the mass. fall out. Smaller particles initially follow the fiber mass in their trajectory. With the loss of kinetic energy, however, they fall down and are thus separated from the actual fiber mass flow. However, this still contains, in terms of size, 30% by mass of non-fibrous particles with small diameters <125 μm.
Auch mit Bindemitteln angereicherte Mineralfasern prallen auf die Wände der Sammelkammer auf und bleiben dort aufgrund der Klebrigkeit haften bzw. vergrö- ßem sich, bis sie aufgrund ihres Eigengewichts und ihrer Form abgerissen wer¬ den. Diese flächigen Gebilde werden leicht in dem Luftstrom mitgerissen und ge¬ langen so in den Fasermassenstrom.Mineral fibers enriched with binders also strike the walls of the collecting chamber and stick there or increase in size due to the stickiness until they are torn off due to their own weight and shape. These flat structures are easily entrained in the air flow and thus reach the fiber mass flow.
Von Bedeutung sind netzartige Gebilde aus bindemittelfreien Mineralfasern, die vor allem auf der ersten Walze entstehen. Aufgrund ihrer offenen Formen und ih¬ rer geringen Massen bewegen sie sich zumeist mit deutlich geringerer Geschwin¬ digkeit oberhalb des Fasermassenstroms. Sie werden später in der Faserbahn und den daraus hergestellten Dämmstoffelementen von der durch die organischen Bindemittel zumeist bräunlich gefärbte Fasermasse durch ihre fehlende Einfär- bung als weiße Schichten oder Einschlüsse deutlich sichtbar und sind für erhebli¬ che Abminderungen der mechanischen Festigkeiten der Dämmstoffelemente mit verantwortlich.Of importance are net-like structures made of binder-free mineral fibers, which are created primarily on the first roller. Because of their open shapes and their low masses, they usually move above the fiber mass flow at a significantly lower speed. They will later become clearly visible in the fibrous web and the insulation elements made from the fiber mass, which is mostly brownish-colored due to the organic binders, due to their lack of coloration as white layers or inclusions, and are also responsible for considerable reductions in the mechanical strength of the insulation elements.
Weitere Inhomogenitäten in den aufgesammelten Faserbahnen entstehen auch dadurch, dass längere Mineralfasern an den Wänden anhaften, in denen sich nichtfaserige Partikel verfangen, die Gebilde sich ablösen und dadurch in den Fa¬ sermassenstrom gelangen.Further inhomogeneities in the collected fiber webs also result from the fact that longer mineral fibers adhere to the walls, in which non-fibrous particles get caught, the structures detach and thereby get into the fiber mass flow.
Die mit Binde- und Zusatzmitteln imprägnierte Fasermasse wird auf unterschiedli- che Art aufgesammelt und zu Faserbahnen zusammengeführt. Bei der früher vor¬ herrschenden Direktaufsammelung wurde der Fasermassenstrom auf eine in glei¬ cher Richtung angeordnete, langsam laufende Fördereinrichtung geleitet. Diese Fördereinrichtung befindet sich zumeist unterhalb der Ebene der Zerfaserungsma- schine. Die Breite der Sammelkammer und die der Fördereinrichtung entsprechen der Breite der Faserbahn zuzüglich eines kleinen Zuschlags. Bei dem konstanten Fasermassenstrom wird die Fördergeschwindigkeit im Hin¬ blick auf die angestrebte Rohdichte und der Dicke der daraus herzustellenden Dämmstoffelemente gesteuert. Unter der Wirkung der durch die Fördereinrichtung hindurchgesaugten Luft legen sich die mehr oder minder zusammenhängenden Flocken flach übereinander und bilden dadurch selbst einen Filter, dessen Wider- stand mit der Dicke der abgelegten Faserbahn steigt; die Dichte der Faserbahn wird dabei kaum verändert. Mit der Erhöhung des Luftwiderstands verringert sich die Sogwirkung der Luftströmung, was eine freie Ausrichtung der herabfallenden Flocken begünstigt. Die auf diese Weise gebildete primäre Faserbahn ist in sich in Richtung aller drei Raumachsen relativ inhomogen.The fiber mass impregnated with binding agents and additives is collected in various ways and brought together to form fiber webs. In the previously predominant direct collection, the fiber mass flow was directed to a slowly running conveyor device arranged in the same direction. This conveyor is usually located below the level of the defibration machine. The width of the collecting chamber and that of the conveyor correspond to the width of the fiber web plus a small surcharge. With the constant fiber mass flow, the conveying speed is controlled with regard to the desired bulk density and the thickness of the insulating material elements to be produced therefrom. Under the effect of the air sucked through the conveying device, the more or less coherent flakes lay flat on top of one another and thereby form a filter itself, the resistance of which increases with the thickness of the fiber web deposited; the density of the fiber web is hardly changed. As the air resistance increases, the suction effect of the air flow decreases, which favors a free alignment of the falling flakes. The primary fiber web formed in this way is relatively inhomogeneous in the direction of all three spatial axes.
Die primäre Faserbahn wird anschließend durch Walzen oder Bänder kontinuier¬ lich in vertikaler Richtung auf die gewünschte Dicke und damit auch auf die erfor¬ derliche Rohdichte zusammengedrückt.The primary fiber web is then pressed together by rollers or belts in the vertical direction to the desired thickness and thus also to the required bulk density.
Die Faserbahn wird abschließend zwischen die Druckbänder eines Härteofens geführt. In diesem Ofen wird gleichzeitig Heißluft in vertikaler Richtung durch die Faserbahn geführt, so dass diese innerhalb kurzer Zeit ausreichend hoch erwärmt, die Feuchte verdampft und das Bindemittel ausgehärtet und damit verfestigt wird.The fiber web is then passed between the pressure belts of a hardening furnace. In this oven, hot air is simultaneously passed in a vertical direction through the fiber web so that it is heated up sufficiently within a short time, the moisture evaporates and the binder is cured and thus solidified.
Die den Härteofen verlassende Faserbahn kann als endlose Dämmstoffbahn be¬ zeichnet werden, die entlang ihrer Seitenflächen besäumt und anschließend in einzelne Dämmstoffplatten als Dämmstoffelemente aufgeteilt wird. Es können von der endlosen Dämmstoffbahn auch größere Länge abgelängt werde, die anschlie¬ ßend aufgewickelt und einfoliert werden.The fibrous web leaving the hardening furnace can be referred to as an endless insulation web, which is trimmed along its side faces and then divided into individual insulation boards as insulation elements. Greater lengths can also be cut to length from the endless insulating material web, which are then wound up and wrapped in film.
In den daraus gewonnenen Dämmstoffelementen sind die Mineralfasern im we¬ sentlichen parallel zu den großen Oberflächen der Dämmstoffelemente ausgerich¬ tet. Eine bevorzugte Orientierung der einzelnen Mineralfasern in Bezug auf die beiden horizontalen Raumachsen ist nicht vorhanden oder so wenig ausgeprägt, dass sich keine wesentliche Anisotropie der mechanischen Eigenschaften zeigt. Um aber bei dieser Struktur auf Druck beanspruchbare Dachdämmplatten mit An¬ fangsfestigkeiten von mehr als 40 kPa bei 10 % Stauchung herstellen zu können, sind Rohdichten von mehr als ca. 180 kg/m3 erforderlich. Die Querzugfestigkeit rechtwinklig zu den großen Oberflächen bleibt dennoch gering, zumal Ansamm¬ lungen von bindemittelfreie Mineralfasern wie Trennschichten wirken.In the insulation elements obtained from this, the mineral fibers are aligned essentially parallel to the large surfaces of the insulation elements. There is no preferred orientation of the individual mineral fibers with respect to the two horizontal spatial axes or it is so little developed that there is no significant anisotropy of the mechanical properties. However, in order to be able to produce pressure-resistant roof insulation panels with an initial strength of more than 40 kPa at 10% compression in this structure, bulk densities of more than approx. 180 kg / m 3 are required. The transverse tensile strength at right angles to the large surfaces nevertheless remains low, especially since accumulations of binder-free mineral fibers act like separating layers.
Durch die wesentlich gesteigerten Leistungen der Zerfaserungsmaschinen und die Kombination von zwei oder drei Zerfaserungsmaschinen mit nur einer Sammel¬ kammer bzw. Herstellungslinie wird nur eine möglichst dünne primäre Faserbahn mit Flächengewichten von nur 100 - 200 g/m2, aber mit sehr hohen Förderge- schwindigkeiten bis ca. 7 m/s abgezogen. Die Breiten dieser Faserbahnen liegen zwischen ca. 1 ,8 m bis ca. 4 m.Due to the significantly increased performance of the fiberizing machines and the combination of two or three fiberizing machines with only one collecting chamber or production line, only a thin as possible primary fiber web with basis weights of only 100-200 g / m 2 , but with very high conveying speeds subtracted up to approx. 7 m / s. The widths of these fiber webs are between approx. 1.8 m to approx. 4 m.
Die primären Faserbahnen werden anschließend mit Hilfe einer hin und her pen¬ delnden Vorrichtung in Schlaufen quer auf einer weiteren luftdurchlässigen und nunmehr deutlich langsamer fördernden Fördereinrichtung abgelegt, die zumeist aus Rollenbahnen mit einem Antriebssystem besteht. Über die Amplituden der Pendelbewegungen und bedingt durch die Länge der Vorrichtung können beliebig breite Faserbahnen gebildet werden.The primary fiber webs are then deposited with the help of a reciprocating device in loops across on another air-permeable and now significantly slower conveying device, which mostly consists of roller conveyors with a drive system. Fiber webs of any width can be formed via the amplitudes of the pendulum movements and due to the length of the device.
Die nacheinander mäandrierend abgelegten Schlaufen liegen geringfügig versetzt und in schräg zur Förderrichtung übereinander. Inhomogenitäten in der primären Faserbahn werden dadurch in der sekundären Faserbahn gleichmäßiger verteilt. Die Faserflocken und damit auch die einzelnen Mineralfasern sind aber dadurch bevorzugt quer zu der neuen Förderrichtung ausgerichtet. Die Verbindungen zwi- sehen den Mineralfasern sind in dieser Richtung deutlich intensiver als quer dazu. Die abgerundeten Kanten der Flocken sind dementsprechend quer zu der Förder¬ richtung orientiert. Die Rohdichte der sekundären Faserbahn ist trotz der Belas¬ tung durch das Eigengewicht ohne zusätzliche Bearbeitungen nur unwesentlich höher als die Rohdichte der primären Faserbahn während der Aufsammlung. Die Mineralfasern bilden somit nur ein lockeres Gefüge aus. Im Bereich der großen Oberflächen der sekundären Faserbahn sind als Folge der hohen Förderge¬ schwindigkeiten und der Pendelbewegungen der Feuchtigkeitsgehalt in der Fa- serbahn ebenso wie die Klebrigkeit der Bindemittel leicht reduziert. Zwischen den einzelnen Schlaufen der Faserbahn befinden sich Bereiche mit ungebundenen Mineralfasern.The loops placed one after the other in a meandering manner are slightly offset and one above the other in an inclined direction to the conveying direction. Inhomogeneities in the primary fiber web are thus distributed more evenly in the secondary fiber web. However, the fiber flakes and thus also the individual mineral fibers are preferably oriented transversely to the new conveying direction. The connections between the mineral fibers are significantly more intensive in this direction than at right angles to them. The rounded edges of the flakes are accordingly oriented transversely to the conveying direction. The bulk density of the secondary fiber web is only insignificantly higher than the bulk density of the primary fiber web during the collection, despite the load due to its own weight without additional processing. The mineral fibers therefore only form a loose structure. In the area of the large surfaces of the secondary fiber web, as a result of the high conveying speeds and the pendulum movements, the moisture content in the fiber surface as well as the stickiness of the binders is slightly reduced. Areas with unbound mineral fibers are located between the individual loops of the fiber web.
Um auf Druck beanspruchbare Dämmstoffelemente mit verringertem Eigengewicht herzustellen, werden zunächst die Schlaufen der sekundären Faserbahn verdich¬ tet und aufgefaltet sowie gleichzeitig verfaltet. Die Auf- und Verfaltung der Schlau¬ fen erfolgt durch eine kontinuierliche horizontale Stauchung der Faserbahn in För¬ derrichtung im Verhältnis ca. 2 : 1 bis 3,5 : 1 und durch eine kontinuierliche Kom¬ pression in vertikaler Richtung von ca. 2 : 1 bis ca. 3 : 1. Um die für die Stau- chungsvorgänge erforderlichen Kräfte zu übertragen, wird die sekundäre Faser¬ bahn zunächst durch zwei aufeinanderzulaufende Rollenbahnen gefördert und in vertikaler Richtung zusammengepresst und verdichtet. Erst jetzt können die für die horizontale Stauchung erforderlichen Kräfte von außen nach innen übertragen werden.In order to produce insulating material elements which can be subjected to pressure and have a reduced dead weight, the loops of the secondary fiber web are first compressed and unfolded and at the same time folded. The loops are unfolded and unfolded by a continuous horizontal compression of the fiber web in the conveying direction in a ratio of approximately 2: 1 to 3.5: 1 and by a continuous compression in the vertical direction of approximately 2: 1 up to approx. 3: 1. In order to transmit the forces required for the compression processes, the secondary fiber web is first conveyed by two roller tracks running towards one another and compressed and compressed in the vertical direction. Only now can the forces required for horizontal compression be transferred from the outside to the inside.
Nach diesem Verfaltungsprozess liegen viele Mineralfasern, insbesondere im Be¬ reich der großen Oberflächen und den darunter befindlichen Bereichen parallel zu den großen Oberflächen der sekundären Faserbahn.After this folding process, many mineral fibers lie, in particular in the area of the large surfaces and the areas below, parallel to the large surfaces of the secondary fiber web.
Eine derartige sekundäre Faserbahn weist eine nicht ausreichend hohe Druckfes¬ tigkeit auf und auch die Querzugfestigkeit rechtwinklig zu den großen Oberflächen ist gering.A secondary fiber web of this type does not have a sufficiently high compressive strength and the transverse tensile strength perpendicular to the large surfaces is also low.
Quer zu der horizontalen Verfaltung sind die Mineralfasern überwiegend recht- winklig zu den Seitenflächen der sekundären Faserbahn ausgerichtet, so dass die sekundäre Faserbahn in dieser Richtung große Druck- und Querzugfestigkeiten aufweist.Crosswise to the horizontal fold, the mineral fibers are predominantly oriented at right angles to the side surfaces of the secondary fiber web, so that the secondary fiber web has great compressive and transverse tensile strengths in this direction.
Durch ein Auftrennen der sekundäre Faserbahn in Scheiben parallel zu der hori- zontalen Stauchungsrichtung werden sogenannte Lamellenplatten ausgebildet. In der DE 197 34 532 A1 wird die kontinuierliche Herstellung einer endlosenBy separating the secondary fiber web into slices parallel to the horizontal compression direction, so-called lamella plates are formed. DE 197 34 532 A1 describes the continuous production of an endless
Dämmstoffbahn beschrieben, bei der die Mineralfasern zumindest in einem Kem- bereich überwiegend rechtwinklig zu den großen Oberflächen ausgerichtet sind. Diese Dämmstoffbahn wird aus einer direkt aufgesammelten primären Faserbahn mit flach liegenden Mineralfasern dadurch erzeugt, dass die primäre Faserbahn zunächst um 90 Grad abgewinkelt wird, so dass die Mineralfasern im wesentlichen lotrecht ausgerichtet sind. Anschließend werden von dieser Faserbahn Abschnitte mit einer Länge abgetrennt, die entweder der maximalen Durchlaufhöhe eines Härteofens von maximal ca. 200 mm oder einer geringeren Dämmstoffdicke ent¬ sprechen. Die einzelnen Abschnitte werden anschließend wieder zu einer ge- schlossenen sekundären Faserbahn zusammengefügt.Insulation sheet described, in which the mineral fibers are oriented at least in a core area predominantly at right angles to the large surfaces. This insulating material web is produced from a directly collected primary fiber web with flat mineral fibers by first angling the primary fiber web by 90 degrees, so that the mineral fibers are essentially aligned vertically. Subsequently, sections with a length are separated from this fibrous web, which either correspond to the maximum throughput height of a hardening furnace of at most approx. 200 mm or a smaller insulation thickness. The individual sections are then put together again to form a closed secondary fiber web.
Das Umbiegen der primären Faserbahn führt im Bereich der innen liegenden gro¬ ßen Oberfläche zu einer Verdichtung und im Bereich der äußeren Oberfläche zu einer Zugbeanspruchung der Mineralfasern. Daher weist der abgetrennte Ab- schnitt in beiden Oberflächenbereichen unterschiedliche Rohdichten auf. Durch die geringen Längen der Abschnitte ist eine schnelle Verfahrensführung möglich, die aber unter anderem zu einer großen Anzahl von schwachen Verbindungen zwischen den einzelnen Abschnitten der sekundären Faserbahn bzw. des daraus gebildeten Dämmstoffelements. Sofern die einzelnen Abschnitte der sekundären Faserbahn durch von außen wirkende Stauchvorrichtungen aneinander gepresst werden sollen, kommt es zu einer flachen Lagerung der Mineralfasern in den gro¬ ßen Oberflächen und den darunter angeordneten Bereichen, wodurch die ge¬ wünschte Verbesserung der mechanischen Eigenschaften verhindert werden, so¬ weit diese oberflächennahen Bereiche in der sekundären Faserbahn verbleiben.The bending over of the primary fiber web leads to a compression in the area of the inner large surface and to a tensile stress of the mineral fibers in the area of the outer surface. The separated section therefore has different bulk densities in both surface areas. Due to the short lengths of the sections, the procedure can be carried out quickly, which, among other things, leads to a large number of weak connections between the individual sections of the secondary fiber web or the insulation element formed therefrom. If the individual sections of the secondary fiber web are to be pressed against one another by compression devices acting from the outside, the mineral fibers are stored flat in the large surfaces and the areas arranged underneath, thereby preventing the desired improvement in the mechanical properties ¬ these areas near the surface remain in the secondary fiber web.
Bei dem voranstehend beschriebenen Verfahren ist es darüber nachteilig, dass die einzelnen Abschnitte nicht identisch ausgebildet werden, so dass die einzelnen Abschnitte nachbearbeitet, insbesondere nachgeschnitten werden müssen. Die Wirtschaftlichkeit des vorbekannten Verfahrens ist daher zweifelhaft.In the method described above, it is also disadvantageous that the individual sections are not designed identically, so that the individual sections have to be reworked, in particular re-cut. The economy of the previously known method is therefore questionable.
In der US 5 981 024 wird ein Verfahren zur Herstellung einer endlosen Dämm¬ stoffbahn beschrieben, das im Prinzip auf der kontinuierlichen Auffaltung von je- weils nur zwei quer auf einer Fördereinrichtung leicht versetzt übereinander abge¬ legten primären Faserbahnen beruht. Durch hohe Fördergeschwindigkeiten ist der Winkel zwischen den Randbereichen der beiden Faserbahnen klein.US Pat. No. 5,981,024 describes a process for the production of an endless sheet of insulating material which, in principle, is based on the continuous unfolding of each because there are only two primary fiber webs placed transversely offset on one another on a conveyor. Due to high conveyor speeds, the angle between the edge areas of the two fiber webs is small.
Die Breite der abgelegten sekundären Faserbahn ist abhängig von der Exaktheit der Steuerung der Pendelvorrichtung. Es wird angestrebt, die Breite der sekundä¬ ren Faserbahn nicht wesentlich größer als die Breite der daraus herzustellenden Dämmstoffelemente auszubilden, um die Materialverluste durch ein erforderliches Besäumen beider Randbereiche gering zu halten, andererseits aber in sich ge¬ schlossene Seitenflächen auszubilden.The width of the deposited secondary fiber web depends on the exactness of the control of the pendulum device. The aim is not to make the width of the secondary fiber web substantially larger than the width of the insulating material elements to be produced therefrom, in order to keep the material losses to a minimum by trimming both edge areas, but on the other hand to form self-contained side faces.
Die sekundäre Faserbahn wird anschließend in eine Vorrichtung gefördert, die aus zwei übereinander angeordneten Förderbändern besteht, zwischen denen die se¬ kundäre Faserbahn komprimiert wird. Die damit verbundene Verdichtung verbes¬ sert die Verbindung der primären Faserbahnen und steift die sekundäre Faser- bahn für die nachfolgende Auffaltung aus, so dass die aufgefalteten Lagen nicht in sich zusammenbrechen. So können beispielsweise zwei jeweils 700 g/m2 schwere primäre Faserbahnen eine sekundäre Faserbahn mit ca. 60 kg/m3 ausbilden.The secondary fiber web is then conveyed into a device consisting of two conveyor belts arranged one above the other, between which the secondary fiber web is compressed. The compression associated therewith improves the connection of the primary fiber webs and stiffens the secondary fiber web for subsequent unfolding, so that the unfolded layers do not collapse. For example, two primary fiber webs each weighing 700 g / m 2 can form a secondary fiber web with approximately 60 kg / m 3 .
Die sekundäre Faserbahn wird anschließend einer sich unmittelbar anschließen- den Fördereinrichtung zugeführt, die um eine horizontale Querachse pendelt. Die pendelnden Bewegungen bewirken eine kontinuierliche Auffaltung der sekundären Faserbahn. Ein wesentlicher Schwachpunkt bei dieser Auffaltung der sekundären Faserbahn stellt die eingesetzte Pendelvorrichtung dar. Diese unterscheidet sich nur im ersten Anschein prinzipiell nicht von der ersten Pendelvorrichtung, die zum Querablegen der primären Faserbahn eingesetzt wird, wenngleich die beiden För¬ derbänder nicht neben-, sondern übereinander angeordnet sind und ebenfalls ü- ber jeweils am Ende befindliche Umlenkwalzen angetrieben werden. Diese Um¬ lenkwalzen werden bei der um einen festen Drehpunkt pendelnd bewegten Pen¬ delvorrichtung auf einem Abschnitt einer Kreisbahn hin und her bewegt.The secondary fiber web is then fed to a directly adjoining conveyor which oscillates about a horizontal transverse axis. The oscillating movements cause the secondary fiber web to unfold continuously. A major weak point in this unfolding of the secondary fiber web is the pendulum device used. Only in appearance does this not differ in principle from the first pendulum device that is used for transverse laying of the primary fiber web, although the two conveyor belts are not next to each other but one above the other are arranged and are also driven by deflection rollers located at the end. These deflecting rollers are moved back and forth on a section of a circular path in the case of the pen device, which is pivoted about a fixed pivot point.
Eine dünne Faserbahn mit schnellen Pendelbewegungen und dennoch mit exak¬ ten Seitenkanten versetzt übereinander auf einem horizontalen Förderband abzu- legen ist in der WO 88 03 121 beschrieben. Als eine der dort beschriebenen Lö¬ sungen wird die Pendelvorrichtung mit Hilfe von Führungen und Führungsrollen im Drehpunkt verschiebbar gemacht. Die Pendelvorrichtung wird dabei in den Berei¬ chen der beiden Umkehrpunkte jeweils von einer Auflagefläche weg bewegt, um den Einfluss der stark abgebremsten und anschließend in entgegengesetzter Richtung beschleunigten Pendelvorrichtung auf die mit gleichbleibend hoher Ge¬ schwindigkeit herausgeführte Faserbahn zu reduzieren und die angestrebte exak¬ te Ausrichtung der Seitenkanten zu erreichen.A thin fibrous web with rapid pendulum movements and yet with exact side edges offset one above the other on a horizontal conveyor belt laying is described in WO 88 03 121. As one of the solutions described there, the pendulum device is made displaceable in the pivot point with the aid of guides and guide rollers. The pendulum device is moved in the areas of the two reversal points in each case away from a support surface in order to reduce the influence of the heavily braked and then accelerated in the opposite direction on the fiber web guided out at a consistently high speed and to achieve the desired exact To achieve alignment of the side edges.
Die Führung der Faserbahn kann weiterhin durch das in der US 5 007 623 be- schriebene wechselseitige Vor- und Zurückspringen des jeweils die Faserbahn führenden Förderbandes der Pendelvorrichtung erreicht werden.The guiding of the fiber web can furthermore be achieved by the reciprocal jumping back and forth of the conveyor belt of the pendulum device, respectively, which is described in US Pat. No. 5,007,623.
Die im Idealfall locker hintereinander stehend angeordneten Schlaufen werden durch die Reibungskräfte zweier auf die großen Oberflächen wirkenden Förder- bänder einer mit verringerter Fördergeschwindigkeit angetriebenen Fördereinrich¬ tung unverändert geschoben, so dass die aufrecht stehenden Schlaufen nunmehr in Längsrichtung der sekundären Faserbahn aufeinander zugeschoben werden. Hierbei bleibt die Höhe der aufgefalteten sekundären Faserbahn unverändert, so dass, um ausreichende Schubkräfte übertragen zu können, die Schlaufen wieder- um vertikal gestaucht und verdichtet werden müssen.The loops, which are ideally arranged loosely one behind the other, are pushed unchanged by the frictional forces of two conveyor belts acting on the large surfaces of a conveyor device driven at a reduced conveying speed, so that the upright loops are now pushed towards one another in the longitudinal direction of the secondary fiber web. The height of the unfolded secondary fiber web remains unchanged, so that in order to be able to transmit sufficient shear forces, the loops must again be compressed and compressed vertically.
Die Struktur einer hierdurch ausgebildeten tertiären Faserbahn wird anschließend durch Verfestigung eines Bindemittels in einem Härteofen mittels Heißluft fixiert. Nach dem Besäumen der beiden äußeren Ränder der tertiären Faserbahn bildet diese eine endlose Dämmstoffbahn, die in einzelne Dämmstoffplatten aufgeteilt werden kann.The structure of a tertiary fiber web formed in this way is then fixed by solidifying a binder in a hardening furnace by means of hot air. After trimming the two outer edges of the tertiary fiber web, this forms an endless insulation web that can be divided into individual insulation boards.
Diese Dämmstoffbahn ist im Längsschnitt als zumindest dreischichtige Struktur aufgebaut, die bei völlig symmetrischer Ausbildung in Bezug auf die horizontale Mittelachse eine bänderartige Anordnung der Mineralfasern in den Kernbereichen überwiegend rechtwinklig zu den großen Oberflächen aufweist. In oberen und unteren Umlenkungsbereichen werden die vorkomprimierten primä¬ ren Faserbahnen und mit ihnen die Mineralfasern auch bei völlig gleichmäßiger Auffaltung mit immer flacher werdenden Winkeln zu den großen Oberflächen an¬ geordnet.This insulation web is constructed in longitudinal section as an at least three-layer structure which, with a completely symmetrical design with respect to the horizontal central axis, has a ribbon-like arrangement of the mineral fibers in the core areas predominantly at right angles to the large surfaces. In the upper and lower deflection areas, the pre-compressed primary fiber webs and with them the mineral fibers are arranged even with completely uniform unfolding with increasingly flatter angles to the large surfaces.
Hinzu kommt noch, dass die steife primäre oder sekundäre Faserbahn bei der Abwärtsbewegung der Pendelvorrichtung mit heruntergezogen wird oder unter der Wirkung der Schwerkraft leicht zurückkippt. Die Höhe der Auffaltungen ist zudem deutlich begrenzt, da die Schlaufen beispielsweise durch das Zusammensacken einzelner Abschnitte aufgrund unterschiedlicher Steifigkeiten keine stabilen For- men bilden können und es dadurch zumindest zu Schrägstellungen der aufgestell¬ ten Bereiche der Faserbahn bis hin zum Zusammenbruch der Schlaufen kommen kann.In addition, the rigid primary or secondary fiber web is pulled down when the pendulum device moves downward or tilts back slightly under the effect of gravity. The height of the folds is also clearly limited, since the loops, for example due to the sagging of individual sections, cannot form stable shapes due to different stiffnesses, and this can result in at least inclined positions of the areas of the fiber web that are up to the point where the loops collapse.
Um auf Druck und/oder Zug belastbare Dämmstoffelemente mit höheren Rohdich- ten und entsprechenden Festigkeiten herstellen zu können, müssen über die äu¬ ßeren Bereiche der sekundäre Faserbahn erhebliche Kräfte übertragen werden. Durch die Einwirkungen der entsprechenden Druck- und Schubkräfte kommt es regelmäßig zu einer sekundären Schlaufenbildung.In order to be able to produce insulation elements with higher bulk densities and corresponding strengths that can withstand pressure and / or tension, considerable forces must be transmitted over the outer areas of the secondary fiber web. The action of the corresponding pressure and thrust forces regularly results in a secondary loop formation.
Wegen der unsicheren Schlaufenbildungen im oberen Bereich der sekundären Faserbahn werden dort die Schlaufen bevorzugt entgegen der Förderrichtung ge¬ kippt.Because of the unsafe formation of loops in the upper region of the secondary fiber web, the loops there are preferably tilted against the conveying direction.
Während Lamellenplatten mit einer mittleren Rohdichte von ca. 70 kg/m3 bei La- borprüfungen ohne weiteres Querzugfestigkeiten von ca. 80 bis ca. 100 kPa auf¬ weisen, liegt das Festigkeitsniveau der nach den voranstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Dämmstoffelemente um mehr als ca. 30 % darunter.While lamella panels with an average bulk density of approx. 70 kg / m 3 in laboratory tests easily have transverse tensile strengths of approx. 80 to approx. 100 kPa, the strength level of the insulation elements manufactured according to the above-described methods is more than approx. 30% below.
Ausgehend von dem voranstehend dargestellten Stand der Technik liegt der Er- findung die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzu¬ stellen, mit dem bzw. mit der mögliche Festigkeitsreserven von Faserbahnen bes¬ ser zu nutzen, um Dämmstoffelemente mit hohen Druckfestigkeiten und/oder ho- hen Querzugfestigkeiten rechtwinklig zu den großen Oberflächen der Dämmstoff¬ elemente wirtschaftlich herzustellen.On the basis of the prior art described above, the invention is based on the object of providing a method and a device with which or with the possible strength reserves of fiber webs can be better used to insulate elements with high compressive strengths and / or ho- hen transverse tensile strengths at right angles to the large surfaces of the insulating elements economically.
Die L ö s u n g dieser Aufgabenstellung sieht bei einem erfindungsgemäßen Ver¬ fahren vor, dass zumindest die in der sekundären Faserbahn außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn zugewandte Seitenfläche des Dämmstoff¬ elements zumindest während der mäandrierenden Bildung der Schlaufen vor¬ zugsweise über annähernd ihre gesamte Fläche mit einem rechtwinklig zur Flä¬ chennormalen der großen Oberflächen des Dämmstoffelements ausgerichteten Druck beaufschlagt wird.The solution to this problem in a method according to the invention provides that at least the side surface of the insulation element which is external in the secondary fiber web and faces the feed of the primary fiber web, at least during the meandering formation of the loops, preferably over almost its entire surface a pressure perpendicular to the surface normal of the large surfaces of the insulating element is applied.
Seitens der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist als L ö s u n g vorgesehen, dass der Pendelvorrichtung eine Andruckvorrichtung nachgeschaltet ist, die zumindest die in der sekundären Faserbahn außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn zugewandte Seitenfläche des Dämmstoffelements zumindest während der mäandrierenden Bildung der Schlaufen vorzugsweise über annähernd ihre gesamte Fläche mit einem rechtwinklig zur Flächennormalen der großen Oberflä¬ chen des Dämmstoffelements ausgerichteten Druck an die vorhergehend gebilde¬ te Schlaufe andrückt.On the part of the device according to the invention it is provided as a solution that the pendulum device is followed by a pressure device which preferably covers at least the side surface of the insulation element that is located outside in the secondary fiber web and faces the feed of the primary fiber web, at least during the meandering formation of the loops, preferably over almost its entire surface presses against the previously formed loop with a pressure oriented at right angles to the surface normal of the large surfaces of the insulating element.
Die Erfindung basiert auf der Überlegung, die Mineralfasern in einer möglichst steilen Lagerung in Bezug auf die großen Oberflächen auszurichten und dabei den Anteil an flach oder flach geneigten Fasern deutlich zu verringern oder diese An¬ teile der sekundären Faserbahn hinsichtlich einer Verbesserung der mechani¬ schen Festigkeiten zu nutzen.The invention is based on the consideration of aligning the mineral fibers in a position that is as steep as possible with respect to the large surfaces and thereby significantly reducing the proportion of flat or flat-inclined fibers or these parts of the secondary fiber web with regard to improving the mechanical strengths to use.
Demzufolge ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass primäre Faserbahn durch ein direktes Aufsammeln von mit Binde- und vorzugsweise Zu¬ satzmitteln imprägnierten Fasern hergestellt wird. Ausgangspunkt kann aber auch eine Faserbahn sein, die durch Übereinanderlegen von dünnen primären Faser- bahnen quer zur Förderrichtung hergestellt wird. Insbesondere aber wird die pri¬ märe Faserbahn in Fördereinrichtung pendelnd übereinander gelegt. Die einzel- nen Fasern bzw. die daraus gebildeten Flocken sind somit in die gleichen Rich¬ tung orientiert.Accordingly, it is provided in the method according to the invention that primary fiber web is produced by directly collecting fibers impregnated with binding agents and preferably additives. However, the starting point can also be a fiber web that is produced by superimposing thin primary fiber webs across the conveying direction. In particular, however, the primary fiber web is placed on top of one another in an oscillating manner in the conveying device. The single The fibers or the flakes formed from them are thus oriented in the same direction.
Die Amplituden der gependelten Faserbahnen sind möglichst groß auszubilden, um die Zahl der Querfalten in der sekundären Faserbahn möglichst gering zu hal- ten.The amplitudes of the pendulum fiber webs should be as large as possible in order to keep the number of transverse folds in the secondary fiber web as low as possible.
Die aus einer oder mehreren übereinander liegenden Lagen bestehende primäre Faserbahn kann nachfolgend durch eine an sich bekannte Vorrichtung kompri¬ miert werden, um die Steifigkeit und damit die Standfestigkeit sowie die Druckfes- tigkeit der nachfolgend zu bildenden aufrecht stehenden Schlaufen zu erhöhen. Weiterhin kann dadurch ein möglichst enges Umbiegen der Faserbahnen in den Übergangsbereichen erreicht werden, so dass eine Schlingenbildung mit in den Schlingen liegenden Hohlräumen vermieden wird. Dadurch können die rechtwink¬ lig zu den großen Oberflächen ausgerichteten Schlaufen eng aneinander gedrückt werden. Die Kompression sollte die angestrebte Rohdichte des Dämmstoffele¬ ments jedoch um nicht mehr als ca. 15 % überschreiten.The primary fiber web consisting of one or more layers lying one above the other can subsequently be compressed by a device known per se in order to increase the rigidity and thus the stability and the pressure resistance of the upright loops to be formed subsequently. Furthermore, the tightest possible bending of the fiber webs in the transition areas can be achieved, so that a loop formation with cavities lying in the loops is avoided. As a result, the loops aligned at right angles to the large surfaces can be pressed close together. However, the compression should not exceed the desired bulk density of the insulation element by more than approximately 15%.
Eine für die Komprimierung erforderliche Kompressionsvorrichtung kann schräg zur Förderrichtung angeordnet werden, um die primäre Faserbahn beispielsweise direkt in eine neutrale Ebene einer Auffaltungsvorrichtung zu fördern.A compression device required for the compression can be arranged obliquely to the conveying direction, for example in order to convey the primary fiber web directly into a neutral plane of an unfolding device.
Zwischen der Kompressionseinrichtung und der Auffaltungsvorrichtung kann erfin¬ dungsgemäß eine Pendelvorrichtung angeordnet werden.According to the invention, a pendulum device can be arranged between the compression device and the unfolding device.
Die Auffaltungsvorrichtung besteht im wesentlich aus einer stabilen Haltevorrich¬ tung, die entsprechend der angestrebten Höhe der sekundären Faserbahn und der Durchsatzmenge oszillierend bewegt wird.The unfolding device essentially consists of a stable holding device which is moved in an oscillating manner in accordance with the desired height of the secondary fiber web and the throughput.
Die primäre Faserbahn wird durch beispielsweise pendelnd bewegte Rollensätze in und durch die Auffaltungsvorrichtung geführt. Der Abstand zwischen den Rol¬ lensätzen ist veränderlich. Ihre Fördergeschwindigkeit wird so eingestellt, dass die primäre Faserbahn einer leichten Zugbeanspruchung ausgesetzt wird. Die maxi- male Dehnung beträgt dabei weniger als 20 %, vorzugsweise < 10 %. Durch die Reckung werden die Fasern zusätzlich ausgerichtet und die Gleichmäßigkeit der aufgestellten sekundären Faserbahn bzw. die Festigkeit der aus der sekundären Faserbahn hergestellten Dämmstoffelemente erhöht.The primary fiber web is guided in and through the unfolding device by, for example, oscillating roller sets. The distance between the roller sets is variable. Their conveying speed is set in such a way that the primary fiber web is subjected to a slight tensile stress. The maxi- Male elongation is less than 20%, preferably <10%. As a result of the stretching, the fibers are additionally aligned and the uniformity of the secondary fiber web or the strength of the insulating material elements produced from the secondary fiber web is increased.
Die Pendelbewegung der Rollensätze verläuft vorzugsweise gegensinnig zu der oszillierenden Bewegung der Haltevorrichtung.The pendulum movement of the roller sets preferably runs in the opposite direction to the oscillating movement of the holding device.
Darüber hinaus können die Rollensätze, zumindest aber Einlaufrollen der Auffal¬ tungsvorrichtung relativ zueinander verschoben werden, wodurch bei einer bei- spielhaft genannten Abwärtsbewegung der Auffaltungsvorrichtung die untere Ein¬ laufrolle, der untere Rollensatz oder eine beliebig gestaltete untere Fördereinrich¬ tung in Richtung der sekundären Faserbahn geschoben wird, um die Schlaufen aneinander zu drücken. Analog kann eine obere Einlaufrolle, der untere Rollensatz oder eine beliebig gestaltete untere Fördereinrichtung ganz oder in Teilen in ent- gegengesetzter Richtung bewegt werden.In addition, the roller sets, or at least the feed rollers of the unfolding device, can be displaced relative to one another, so that when the unfolding device moves downward as an example, the lower feed roller, the lower roller set or any lower conveyor device designed in the direction of the secondary fiber web is pushed to press the loops together. Similarly, an upper infeed roller, the lower roller set or any lower conveyor can be moved in whole or in part in the opposite direction.
Die Auffaltungsvorrichtung kann neben den Führungsrollen weitere Andruckele¬ mente auf. Diese sind in der Regel gleichsinnig mit der jeweiligen Führungsrolle angetrieben und verhindern ein Zurückfallen der aufgestellten Schlaufen der se- kundären Faserbahnen, insbesondere eine Aufweitung der Umlenkungsbereiche zu weniger verdichteten bis zu offenen Schlaufen.In addition to the guide rollers, the unfolding device can have further pressure elements. These are generally driven in the same direction with the respective guide roller and prevent the loops of the secondary fiber webs from falling back, in particular widening of the deflection regions to form less compressed or open loops.
Die Andruckelemente werden oberhalb und unterhalb der aufzustellenden Schlau¬ fen der sekundären Faserbahn soweit geführt, dass sie unter Berücksichtigung der oszillierenden Bewegungen der Auffaltungsvorrichtung immer im Kontakt mit der aufgestellten und zu verdichtenden sekundären Faserbahn bleiben.The pressure elements are guided above and below the loops of the secondary fiber web to be set up so that they always remain in contact with the secondary fiber web which is to be set up and compressed, taking into account the oscillating movements of the unfolding device.
Die Andruckelemente sind gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung als Wal¬ zen ausgebildet, die mit Hilfe von Linearmotoren, beispielsweise in Form von Hubeinrichtungen individuell ausgefahren werden, um beispielsweise eine Seiten¬ fläche der aufgestellten sekundären Faserbahn in Abhängigkeit von der Position der Auffaltungsvorrichtung individuell verdichten zu können. Die in der Auffal- tungsvorrichtung außen angeordneten Andruckelemente können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weiter ausgefahren werden, um die Umlenkungs- bereiche der sekundären Faserbahn stärker zu verdichten als die zentralen Berei¬ che der Seitenfläche der sekundären Faserbahn. Ferner können durch diese Wei¬ terbildung die Schlaufen in den beiden äußeren Zonen der sekundären Faserbahn in der gewünschten Position fixiert werden.According to a further feature of the invention, the pressure elements are designed as rollers, which are extended individually with the aid of linear motors, for example in the form of lifting devices, in order, for example, to individually compress a side surface of the secondary fiber web that is set up depending on the position of the unfolding device can. The in the conspicuous According to a further feature of the invention, pressure elements arranged on the outside can be extended further in order to compress the deflection areas of the secondary fiber web more than the central areas of the side surface of the secondary fiber web. Furthermore, the loops in the two outer zones of the secondary fiber web can be fixed in the desired position by this further development.
Die aufgestellten Schlaufen der sekundären Faserbahn können somit über die Höhe und die Breite der Seitenfläche unterschiedlich verdichtet werden. Die Ver¬ dichtung der beiden äußeren Bereiche der Seitenfläche verringert hierbei die Ge¬ fahr, dass Fasern zwischen die aufgestellten Schlaufen gepresst werden und da¬ durch die sekundäre Faserbahn aufweiten. Auf diese Weise können Dämmstoff¬ elemente mit zumindest einer gegenüber dem Kern höher verdichteten Oberflä¬ chenzone hergestellt werden.The loops of the secondary fiber web can thus be compressed differently over the height and the width of the side face. The compression of the two outer areas of the side surface reduces the risk that fibers are pressed between the loops that are set up and thereby expand the secondary fiber web. In this way, insulation elements can be produced with at least one surface zone that is denser than the core.
Die Andruckelemente können je nach der Bewegungsrichtung der Auffaltungsvor¬ richtung auch insgesamt verstellt werden. Hierbei kann beispielsweise das untere Andruckelemente in Richtung der Seitenfläche der sekundären Faserbahn vorge¬ schoben werden, um beispielsweise bei einer Aufwärtsbewegung der Auffaltungs¬ vorrichtung den unteren Teil der aufgestellten Schlaufen der sekundären Faser- bahn anzupressen und in der gewünschten Position zu halten. In dieser Stellung der unteren Andruckelemente befinden sich die oberen Andruckelemente im Ab¬ stand zur Seitenfläche der sekundären Faserbahn und führt eine nächste Schlaufe der primären Faserbahn an die Seitenfläche der sekundären Faserbahn heran. Durch diese Vorgehensweise werden die Faserbahn schonend behandelt, so dass unerwünschte Scherungen oder gar ein Aufreißen der Faserbahnen vermieden werden.The pressure elements can also be adjusted as a whole depending on the direction of movement of the unfolding device. In this case, for example, the lower pressure element can be pushed forward in the direction of the side surface of the secondary fiber web, in order, for example, to press the lower part of the loops of the secondary fiber web set up and to hold it in the desired position when the unfolding device moves upward. In this position of the lower pressure elements, the upper pressure elements are at a distance from the side surface of the secondary fiber web and lead a next loop of the primary fiber web to the side surface of the secondary fiber web. This procedure treats the fiber web gently, so that unwanted shearing or even tearing of the fiber web is avoided.
Die hier beispielhaft dargestellten Rollen können profilierte Außenmantelflächen aufweisen, die beispielsweise durch auf den Außenmantelflächen angeordnete Leisten oder versetzt zueinander angeordnete und schaffußähnlich ausgebildete Verdichtungselemente ausgebildet sind. Diese Profilierung sind dazu geeignet, die einzelnen Schlaufen der sekundären Faserbahn leicht gewellt auszubilden. Ganz wesentlich für die Wirkungsweise der Auffaltungsvorrichtung ist die unbe¬ hinderte Umlenkung der primären Faserbahn. Eine der Auffaltungsvorrichtung vorzugsweise nachgeschaltete Fördereinrichtung besteht beispielsweise aus zwei einander gegenüberliegend angeordnete Rollenbahnen oder Förderbändern, de- ren Abstand zueinander einstellbar ist, um die sekundäre Faserbahn in Richtung der Flächennormalen der großen Oberflächen zu komprimieren.The rollers shown here by way of example can have profiled outer lateral surfaces, which are formed, for example, by strips arranged on the outer lateral surfaces or offset from one another and formed by sheepskin-like compression elements. This profiling is suitable for making the individual loops of the secondary fiber web slightly wavy. The unimpeded deflection of the primary fiber web is very important for the mode of operation of the unfolding device. A conveying device preferably connected downstream of the unfolding device consists, for example, of two roller conveyors or conveyor belts arranged opposite one another, the spacing of which can be adjusted in order to compress the secondary fibrous web in the direction of the surface normal of the large surfaces.
Die Fördereinrichtung ist ferner so auszubilden, dass eine Auslenkung der gesam¬ ten sekundären Faserbahn nach oben oder unten vermieden wird.The conveying device must also be designed in such a way that deflection of the entire secondary fiber web upwards or downwards is avoided.
Die obere und untere Walzen der Andruckelemente sind vorzugsweise individuell oder in miteinander verbundenen Sätzen federnd gelagert, um ein Nachführen und Andrücken der aufgestellten Schlaufen der sekundären Faserbahn zu ermögli¬ chen. Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Walzen oder vergleichbare Andruck- elemente mit druckgesteuerten Hubeinrichtungen ausgebildet sind. Mit Hilfe von Sensoren kann die Position der aufgestellten Schlaufen der sekundären Faser¬ bahn erfasst und bei unerwünschten Auslenkungen gegengesteuert werden.The upper and lower rollers of the pressure elements are preferably resiliently mounted individually or in sets connected to one another in order to enable the loops of the secondary fiber web to be adjusted and pressed on. A further development provides that the rollers or comparable pressure elements are designed with pressure-controlled lifting devices. The position of the loops of the secondary fiber web which have been set up can be detected with the aid of sensors and counteracted in the event of undesired deflections.
Die Komprimierung der sekundären Faserbahn in ihrer Längsachsen- bzw. För- derrichtung durch die Andruckelemente kann durch das Zusammenfahren der bei¬ den Rollenbahnen oder Förderbänder der nachgeschalteten Fördereinrichtung unterstützt und ergänzt werden.The compression of the secondary fiber web in its longitudinal axis or conveying direction by the pressure elements can be supported and supplemented by moving the two roller conveyors or conveyor belts of the downstream conveying device together.
Sofern eine weitere Verdichtung der sekundären Faserbahn in ihrer Längsachsen- bzw. Förderrichtung angestrebt wird, kann die sekundäre Faserbahn in einer lang¬ samer laufenden Fördereinrichtung gestaucht werden.If a further compression of the secondary fiber web in its longitudinal axis or conveying direction is aimed for, the secondary fiber web can be compressed in a slower running conveyor.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass vor einem Här¬ teofen Horizontalsägen angeordnet sind, mit denen jeweils ein Entlastungsschnitt entlang von Grenzschichten zwischen den Bereichen, nämlich Umlenkungsberei- chen mit schräg bzw. parallel zu den großen Oberflächen der sekundären Faser¬ bahn verlaufenden Fasern und dem Kernbereich der sekundären Faserbahn durchgeführt wird, in dem die Fasern rechtwinklig zu den großen Oberflächen ausgerichtet sind. Die hierbei abgetrennte Schicht verbleibt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in situ und wird im Härteofen gehärtet und mit dem Kern¬ bereich der sekundären Faserbahn verbunden.According to a further feature of the invention, it is provided that horizontal saws are arranged in front of a hardening furnace, with each of which a relief cut is made along boundary layers between the areas, namely deflection areas with oblique or parallel to the large surfaces of the secondary fiber web Fibers and the core area of the secondary fibrous web is carried out in which the fibers are aligned at right angles to the large surfaces. According to a further feature of the invention, the layer separated off remains in situ and is hardened in the hardening furnace and connected to the core area of the secondary fiber web.
Um Dämmstoffelemente mit höheren Querzugfestigkeiten, geringeren Materialver¬ lusten in wirtschaftlicher Weise herzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Schichten mit den schräg und/oder parallel zu den großen Oberflächen der se¬ kundären Faserbahn verlaufenden Fasern abgetrennt und entfernt werden.In order to produce insulation elements with higher transverse tensile strengths, lower material losses in an economical manner, it can be provided that the layers with the fibers running obliquely and / or parallel to the large surfaces of the secondary fiber web are separated and removed.
Die abgetrennten Schichten können beispielsweise zusammengeführt und zur Herstellung von Dämmplatten oder anderen Formkörpern mit entsprechenden Rohdichten verwendet werden.The separated layers can, for example, be brought together and used for the production of insulation boards or other shaped bodies with corresponding bulk densities.
Alternativ können die abgetrennten Schichten dem Herstellungsprozess der Fa- sern zugeführt oder auf der primären Faserbahn quer oder längs auf eine zweite Fördereinrichtung abgelegt werden. Die zusammengeführten Faserbahnen wer¬ den anschließend in einer Komprimiervorrichtung miteinander verbunden. Um die¬ sen Verbund zu verbessern, können Kontaktflächen zuvor mit einem Bindemittel besprüht oder auf eine andere geeignete Weise imprägniert werden.Alternatively, the separated layers can be fed to the production process of the fibers or placed transversely or lengthways on the primary fiber web on a second conveyor. The merged fiber webs are then connected to one another in a compression device. In order to improve this bond, contact surfaces can be sprayed beforehand with a binder or impregnated in another suitable manner.
Die abgetrennten Schichten können jedoch auch wieder zerkleinert und über die Sammelkammer dem Fasermassenstrom beigefügt werden.However, the separated layers can also be comminuted again and added to the fiber mass flow via the collecting chamber.
Es besteht auch die Möglichkeit, nur eine Schicht von der Oberfläche der sekun- dären Faserbahn abzutrennen und auf eine der voranstehend beschriebenen Weisen zu verwerten und die zweite Schicht in situ zu belassen. Auf diese Weise können Dämmstoffplatten hergestellt werden, die in Bezug auf die eine große O- berfläche eine hohe Querzugfestigkeit und in Bezug auf die anderen großen Ober¬ flächen eine druckausgleichende Schicht aufweisen. Derartig aufgebaute Dämm- stoffplatten sind beispielsweise für die Herstellung von Wärmedämm- Verbundsystemen geeignet. Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens sei nochmals auf nachfolgende vorteilhafte Ausgestaltungen verwiesen:It is also possible to separate only one layer from the surface of the secondary fiber web and to utilize it in one of the ways described above and to leave the second layer in situ. In this way, insulation boards can be produced which have a high transverse tensile strength in relation to the large surface and a pressure-equalizing layer in relation to the other large surfaces. Insulation boards constructed in this way are suitable, for example, for the manufacture of composite thermal insulation systems. With regard to the method according to the invention, reference is again made to the following advantageous configurations:
Es ist bei einer Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass die primäre Fa¬ serbahn vor der mäandrierenden Bildung der Schlaufen in Richtung ihrer Flächen- normalen ihrer großen Oberflächen komprimiert wird, so dass die Stege mit gerin¬ ge Höhe und hohen mechanischen Festigkeitswerten ausgebildet werden, die sich in engen Umlenkungsbereichen in der sekundären Faserbahn anordnen lassen.In a further development of the method it is provided that the primary fiber web is compressed in the direction of its normal surfaces of its large surfaces before the meandering formation of the loops, so that the webs with a low height and high mechanical strength values are formed, which can be arranged in narrow deflection areas in the secondary fiber web.
Nach einem weiteren Merkmal dieser Weiterbildung ist vorgesehen, dass die pri- märe Faserbahn bis zu einer Rohdichteerhöhung von bis 15% einer Ausgangs¬ rohdichte der primären Faserbahn komprimiert wird.According to a further feature of this development, it is provided that the primary fiber web is compressed up to a bulk density increase of up to 15% of an initial bulk density of the primary fiber web.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die primäre Faserbahn pendelnd als sekundä¬ re Faserbahn abzulegen, um eine gleichmäßige sekundäre Faserbahn auszubil- den.It has proven to be advantageous to alternately lay down the primary fiber web as a secondary fiber web in order to form a uniform secondary fiber web.
Für eine schonende Förderung und einen kontinuierlichen Verfahrensablauf hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, dass die sekundäre Faserbahn auf einer Fördereinrichtung abgelegt wird.For gentle conveying and a continuous process, it has also proven to be advantageous for the secondary fiber web to be deposited on a conveying device.
Nach einem weitem Merkmal er Erfindung ist vorgesehen, dass die sekundäre Faserbahn im Bereich der Fördereinrichtung in Richtung der Flächennormalen der großen Oberflächen des Dämmstoffelements komprimiert wird. Hierdurch werden glatte Oberfläche und eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften in ein- facher Weise erzielt.According to a further feature of the invention, it is provided that the secondary fiber web is compressed in the region of the conveyor device in the direction of the surface normal of the large surfaces of the insulation element. In this way, a smooth surface and an improvement in the mechanical properties are achieved in a simple manner.
Um die Fasern in die gewünschte Richtung auszurichten ist vorgesehen, dass die primäre Faserbahn vorzugsweise unmittelbar vor der mäandrierenden Bildung der Schlaufen in ihrer Längsrichtung gedehnt wird. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Dehnung durch eine Erhö¬ hung der Fördergeschwindigkeit vor der mäandrierenden Bildung der Schlaufen ausgeführt.In order to align the fibers in the desired direction, it is provided that the primary fiber web is preferably stretched in its longitudinal direction immediately before the meandering formation of the loops. It has proven to be advantageous here that the expansion is carried out by increasing the conveying speed before the meandering formation of the loops.
Um die Gefahr des Aufreißens der primären Faserbahn zu verringern ist nach ei- nem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Dehnung auf eine Längenänderung von maximal 20%, insbesondere maximal 10% der Ausgangs¬ länge der primären Faserbahn beschränkt wird.In order to reduce the risk of the primary fiber web tearing, a further feature of the invention provides that the elongation is limited to a change in length of at most 20%, in particular at most 10%, of the initial length of the primary fiber web.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die in der sekundären Faserbahn außenliegende und der Zuführung der primären Faser¬ bahn zugewandte Seitenfläche des Dämmstoffelements über eine im Wesentli¬ chen parallel zur Flächennormalen der großen Oberflächen des Dämmstoffele¬ mentes bewegbare Andruckvorrichtung mit Druck beaufschlagt wird.A further development of the method according to the invention provides that the side surface of the insulation element which is external in the secondary fiber web and faces the feed of the primary fiber web is pressurized by means of a pressure device which can be moved essentially parallel to the surface normal of the large surfaces of the insulation element.
Die Ausbildung des sekundären Faservlieses erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Andruckvorrichtung gegensinnig zum pendeln der primären Faserbahn bewegt wird.The secondary nonwoven fabric is preferably formed by moving the pressure device in opposite directions to oscillate the primary fiber web.
In besonders vorteilhafter Weise lassen sich die Eigenschaften des Dämmstoff- elementes dadurch einstellen, dass der Druck auf die in der sekundären Faser¬ bahn außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn zugewandte Sei¬ tenfläche in Abhängigkeit von Merkmalen, insbesondere einer gewünschten Roh¬ dichte des Dämmstoffelements eingestellt wird.The properties of the insulation element can be adjusted in a particularly advantageous manner by the pressure on the side surface lying outside in the secondary fiber web and facing the feed of the primary fiber web depending on features, in particular a desired bulk density of the insulation element is set.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Druck auf die in der sekundären Faserbahn außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn zugewandte Seitenfläche über die Seitenfläche unterschiedlich, bei¬ spielsweise in Umlenkungsbereichen größer als in einem mittleren Bereich der Seitenfläche ausgeübt wird.According to a further feature of the invention, it is provided that the pressure on the side surface lying outside in the secondary fiber web and facing the feed of the primary fiber web is exerted differently over the side surface, for example greater in deflection regions than in a central region of the side surface.
Eine einfache Rohdichtenerhöhung erfolgt dadurch, dass die sekundäre Faser¬ bahn in ihrer Längsachsenrichtung gestaucht wird. Hierdurch werden auch ergän- zend die einzelnen Schlaufen aufeinander zugeschoben und miteinander verbun¬ den.A simple increase in bulk density takes place in that the secondary fiber web is compressed in its longitudinal axis direction. This also complements the individual loops are pushed towards one another and connected to one another.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die im Be¬ reich zumindest einer großen Oberfläche des Dämmstoffelementes angeordneten, nicht rechtwinklig zu den großen Oberflächen ausgerichteten Fasern insbesondere schneidend und/oder schleifend entfernt werden, um ein Dämmstoffelement mit hoher Druck- und/oder Querzugfestigkeit auszubilden.A further development of the method according to the invention provides that the fibers arranged in the area of at least one large surface of the insulation element and not oriented at right angles to the large surfaces are removed, in particular by cutting and / or grinding, in order to create an insulation element with high compressive and / or transverse tensile strength to train.
Zur Fixierung der Eigenschaften des Dämmstoffelementes ist vorgesehen, dass die sekundäre Faserbahn zur Aushärtung eines die Fasern verbindenden Binde¬ mittels einem Härteofen zugeführt wird.In order to fix the properties of the insulation element, it is provided that the secondary fiber web is fed by means of a hardening furnace for the hardening of a binder connecting the fibers.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die sekundäre Faserbahn nach dem Entfer¬ nen der nicht rechtwinklig zu den großen Oberflächen des Dämmstoffelementes verlaufenden Fasern dem Härteofen zugeführt wird.It can be provided that the secondary fiber web is fed to the hardening furnace after the fibers that are not at right angles to the large surfaces of the insulating element are removed.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die nicht rechtwinklig zu den großen Oberflächen des Dämmstoffelementes verlaufenden Fasern als zumindest eine Faserschicht durch zumindest einen Schnitt parallel zu den großen Oberflächen abgeschnitten wird.A further development of the method according to the invention provides that the fibers which do not run at right angles to the large surfaces of the insulating element are cut off as at least one fiber layer by at least one cut parallel to the large surfaces.
Vorzugsweise wird die abgeschnittene Faserschicht zusammen mit der sekundä¬ ren Faserbahn durch den Härteofen gefördert. Die abgeschnittene Faserschicht wird dadurch fixiert und kann zu weiteren Produkten verarbeitet werden.The cut fiber layer is preferably conveyed through the curing oven together with the secondary fiber web. The cut fiber layer is thereby fixed and can be processed into further products.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die abgeschnittene Faserschicht nach der Aushärtung des Bindemittels, insbesondere im Härteofen mit der sekundären Fa¬ serbahn verbunden wird.Alternatively, it can be provided that the cut fiber layer is connected to the secondary fiber web after the binder has hardened, in particular in the hardening furnace.
Eine weitere Möglichkeit der Behandlung der abgeschnitten Faserschicht liegt dar¬ in, dass die abgeschnittene Faserschicht entfernt und zur Ausbildung eines Se- kundärproduktes verwendet, insbesondere mit zumindest einer weiteren Faser¬ schicht zusammengeführt und verbunden wird.Another possibility for treating the cut fiber layer is that the cut fiber layer is removed and used to form a secondary product used, in particular combined with at least one further fiber layer and connected.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass die abgeschnittene Faserschicht ent¬ fernt und zusammen mit der primären Faserbahn der mäandherenden Bildung der Schlaufen zugeführt wird.There is also the possibility that the cut fiber layer is removed and fed together with the primary fiber web to the meandering formation of the loops.
Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass die abgeschnittene Faser¬ schicht entfernt, zerkleinert und einem Zerfaserungsaggregat, insbesondere einem Schmelzaggregat zur Bildung von Fasern zugeführt wird.Of course, it can also be provided that the cut fiber layer is removed, comminuted and fed to a defibration unit, in particular a melting unit for forming fibers.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein Abschnitt einer erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung dargestellt ist.Further features and advantages of the invention result from the following description of the associated drawing, in which a section of a device according to the invention is shown.
In der Figur ist ein Abschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung eines Dämmstoff¬ elementes 1 aus Mineralfasern dargestellt. Das Dämmstoffelement 1 besteht aus einer sekundären Faserbahn 2, die mäandrierend in Schlaufen 3 angeordnet ist, wobei die Schlaufen 3 mit einer Pendelvorrichtung 4 aus einer primären Faser¬ bahn 5 gebildet werden.In the figure, a section of a device for producing an insulating element 1 from mineral fibers is shown. The insulation element 1 consists of a secondary fiber web 2, which is arranged in a meandering manner in loops 3, the loops 3 being formed with a pendulum device 4 from a primary fiber web 5.
Das Dämmstoffelement 1 bzw. die sekundäre Faserbahn 2 weisen zwei gegenü¬ berliegend angeordnete große Oberflächen 6 auf, wobei die Schlaufen 3 Stege 7 ausbilden, deren Längsachse rechtwinklig zu den großen Oberflächen 6 ausge¬ richtet sind. In den Stegen 7 liegt ein Verlauf der Mineralfasern rechtwinklig zu den großen Oberflächen 6 vor. Lediglich in Randbereichen unmittelbar unterhalb der großen Oberflächen 6 verläuft ein Teil der Mineralfasern schräg oder parallel zu den großen Oberflächen 6. Diese Bereiche entstehen durch die Umlenkung der primären Faserbahn 5 und werden demzufolge auch als Umlenkungsbereiche be¬ zeichnet.The insulation element 1 or the secondary fiber web 2 have two large surfaces 6 arranged opposite one another, the loops 3 forming webs 7, the longitudinal axis of which are oriented at right angles to the large surfaces 6. In the webs 7 there is a course of the mineral fibers at right angles to the large surfaces 6. Only in edge areas directly below the large surfaces 6 does a portion of the mineral fibers run obliquely or parallel to the large surfaces 6. These areas result from the deflection of the primary fiber web 5 and are therefore also referred to as deflection areas.
Die Pendelvorrichtung 4 besteht aus einem Rollenförderer mit zwei Rollenbahnen 8, die jeweils mehrere Rollen 9 aufweisen, wobei die Rollenbahnen 8 der Pendel- Vorrichtung 4 relativ zueinander verstellbar sind, um einen Druck auf die großen Oberflächen 10 der primären Faserbahn 5 auszuüben und die primäre Faserbahn 5 zu komprimieren.The pendulum device 4 consists of a roller conveyor with two roller tracks 8, each having a plurality of rollers 9, the roller tracks 8 of the pendulum Device 4 are adjustable relative to one another in order to exert pressure on the large surfaces 10 of the primary fiber web 5 and to compress the primary fiber web 5.
Ergänzend weist die Vorrichtung eine Andruckvorrichtung 11 auf, die der Pendel- Vorrichtung 4 nachgeschaltet ist und die zumindest die in der sekundären Faser¬ bahn 2 außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn 5 zugewandte Seitenfläche 12 des Dämmstoffelements 1 zumindest während der mäandrieren- den Bildung der Schlaufen 3 vorzugsweise über annähernd ihre gesamte Fläche mit einem rechtwinklig zur Flächennormalen der großen Oberflächen 6 des Dämmstoffelements 1 ausgerichteten Druck an die vorhergehend gebildete Schlaufe 3 andrückt.In addition, the device has a pressure device 11 which is connected downstream of the pendulum device 4 and which at least has the side surface 12 of the insulating element 1 which is at the outside in the secondary fiber web 2 and faces the feed of the primary fiber web 5 at least during the meandering formation of the Loops 3 preferably press against the previously formed loop 3 over approximately their entire surface with a pressure oriented at right angles to the surface normal of the large surfaces 6 of the insulation element 1.
Die Andruckvorrichtung 11 weist eine Vielzahl von Andruckelementen 13 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils aus einer Walze 14 und einem Line- armotor 15 bestehen. Über den Linearmotor 15 kann die Walze 14 an die Seiten¬ fläche 12 herangefahren werden, wobei über die Walze 14 der erforderliche Druck auf die Seitenfläche 12 übertragen wird.The pressure device 11 has a large number of pressure elements 13, each of which in the present exemplary embodiment consists of a roller 14 and a linear motor 15. The roller 14 can be moved to the side surface 12 via the linear motor 15, the required pressure being transmitted to the side surface 12 via the roller 14.
Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass die Linearmotoren 15 zumindest teilweise federelastisch ausgebildet sind, um ein konstantes Anliegen der Walzen 14 an der Seitenfläche 12 zu gewährleisten. Über die Linearmotoren 15 können darüber auch unterschiedlich hohe Drücke auf Flächenbereiche der Seitenfläche 12 über¬ tragen werden, um beispielsweise in den Umlenkungsbereichen eine höhere Kompression der sekundären Faserbahn 2 zu erzielen.For this purpose, it is provided that the linear motors 15 are at least partially resilient in order to ensure that the rollers 14 are in constant contact with the side surface 12. Via the linear motors 15, differently high pressures can also be transmitted to surface areas of the side surface 12, for example in order to achieve a higher compression of the secondary fiber web 2 in the deflection areas.
Die Andruckelemente 13 sind an einer oszillierend bewegbaren Haltevorrichtung 16 angeordnet, wobei die Haltevorrichtung 16 eine Bewegungsrichtung parallel zu den Flächennormalen der großen Oberflächen 6 des Dämmstoffelementes 1 bzw. der großen Oberflächen 10 der primären Faserbahn 5 ausführt. Hierbei ist eine gegenläufige Bewegung der Pendelvorrichtung 4 zu der Haltevorrichtung 16 vor¬ gesehen. Demnach bewegt sich die Haltevorrichtung 16 nach unten, wenn die Pendelvorrichtung 4 nach oben auspendelt. Der Andruckvorrichtung 11 nachgeschaltet ist eine Fördereinrichtung 17 für die sekundäre Faserbahn 2, wobei die Fördereinrichtung 17 aus zwei gegenüberlie¬ gend angeordneten und in ihrem Abstand zueinander einstellbaren Rollenbahnen 18 mit jeweils einer Vielzahl von Rollen 19 besteht.The pressure elements 13 are arranged on an oscillatingly movable holding device 16, the holding device 16 executing a direction of movement parallel to the surface normal of the large surfaces 6 of the insulation element 1 or the large surfaces 10 of the primary fiber web 5. Here, an opposing movement of the pendulum device 4 to the holding device 16 is provided. Accordingly, the holding device 16 moves downward when the pendulum device 4 swings upward. The pressing device 11 is followed by a conveyor device 17 for the secondary fiber web 2, the conveyor device 17 consisting of two roller conveyors 18 arranged opposite one another and adjustable in their spacing from one another, each having a multiplicity of rollers 19.
In der Zeichnung nicht dargestellt ist ein der Fördereinrichtung 17 nachgeschalte¬ ter Härteofen, dem die sekundäre Faserbahn 2 zugeführt wird, um ein die Fasern der sekundären Faserbahn 2 bindendes Bindemittel auszuhärten, indem heiße Luft durch die sekundäre Faserbahn 2 geleitet wird. Ergänzend kann dem nicht näher dargestellten Härteofen eine nicht näher dargestellte Schneideinrichtung vorgeschaltet sein, mit der Teilbereiche der sekundären Faserbahn 2 unmittelbar unterhalb der großen Oberflächen 6 parallel zu den großen Oberflächen 6 abge¬ schnitten werden, um die Bereiche mit Mineralfasern zu entfernen, in denen die Mineralfasern parallel oder schräg, jedenfalls nicht rechtwinklig zu den großen Oberflächen 6 verlaufen.Not shown in the drawing is a hardening furnace downstream of the conveying device 17, to which the secondary fiber web 2 is fed in order to harden a binder binding the fibers of the secondary fiber web 2 by passing hot air through the secondary fiber web 2. In addition, the hardening furnace (not shown in more detail) can be preceded by a cutting device (not shown in more detail) with which partial areas of the secondary fiber web 2 are cut off immediately below the large surfaces 6 parallel to the large surfaces 6 in order to remove the areas with mineral fibers in which the Mineral fibers parallel or oblique, at least not at right angles to the large surfaces 6.
Mit der voranstehend beschriebenen Vorrichtung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Dämmstoffelementes 1 aus Mineralfasern durchführbar, bei dem die primäre Faserbahn 5 in einer Pendelvorrichtung 4 zwischen zwei Rollenbahnen 8 kompri- miert und anschließend pendelnd in Schlaufen 3 zur Ausbildung der sekundären Faserbahn 2 angeordnet wird. Die Schlaufen 3 bilden hierbei Stege 7 aus, in de¬ nen die Mineralfasern rechtwinklig zu den großen Oberflächen 6 der sekundären Faserbahn 2 ausgerichtet sind. Benachbart angeordnete Stege 7 sind über Um- lenkungsbereiche miteinander verbunden, in denen die Mineralfasern schräg oder parallel zu den großen Oberflächen 6 der sekundären Faserbahn 2 ausgerichtet sind.With the device described above, a method for producing an insulating element 1 from mineral fibers can be carried out, in which the primary fiber web 5 is compressed in a pendulum device 4 between two roller tracks 8 and then arranged in an oscillating manner in loops 3 to form the secondary fiber web 2. The loops 3 form webs 7 in which the mineral fibers are aligned at right angles to the large surfaces 6 of the secondary fiber web 2. Adjacent webs 7 are connected to one another via deflection regions in which the mineral fibers are oriented obliquely or parallel to the large surfaces 6 of the secondary fiber web 2.
Die Pendelvorrichtung 4 ist mit der Andruckvorrichtung 11 kombiniert. Die An¬ druckvorrichtung 11 weist die Haltevorrichtung 16 mit den daran angeordneten Andruckelementen 13 auf und wird parallel zur Flächennormalen der großen O- berflächen 6 der sekundären Faserbahn 2 bzw. der großen Oberflächen 10 der primären Faserbahn 5 auf- und abbewegt. Hierbei liegen die als Walzen 14 aus- gebildeten Andruckelemente 13 an der zuletzt gelegten Schlaufe 3 der sekundä¬ ren Faserbahn 2 an. Mit weiteren Walzen 14 wird die zu legende Schlaufe 3 an die zuvor gelegte Schlaufe 3 angedrückt, um einen möglichst dichten Verbund in der sekundären Faserbahn 2 zu erzielen.The pendulum device 4 is combined with the pressure device 11. The pressure device 11 has the holding device 16 with the pressure elements 13 arranged thereon and is moved up and down parallel to the surface normal of the large surfaces 6 of the secondary fiber web 2 or the large surfaces 10 of the primary fiber web 5. Here are the rolls 14 pressure elements 13 formed on the last loop 3 of the secondary fiber web 2. With further rollers 14, the loop 3 to be laid is pressed onto the previously laid loop 3 in order to achieve a tightest possible bond in the secondary fiber web 2.
Die primäre Faserbahn 5 wird in der Pendelvorrichtung 4 zwischen den Rollen¬ bahnen 8 auf eine Rohdichte komprimiert, die 10 % höher ist, als die Ausgangs¬ rohdichte der primären Faserbahn 5.The primary fiber web 5 is compressed in the shuttle device 4 between the roller webs 8 to a bulk density which is 10% higher than the initial bulk density of the primary fiber web 5.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass eine der Pendelvorrichtung 4 vorgeschaltete und nicht dargestellte Fördereinrichtung eine gegenüber der Pendelvorrichtung 4 geringere Fördergeschwindigkeit aufweist, so dass die primäre Faserbahn 5 in der Pendelvorrichtung 4 ergänzend gedehnt wird. Hierbei ist eine Dehnung auf eine Längenänderung von 5 % der Ausgangslänge der primären Faserbahn 5 vorgese¬ hen.In addition, it is provided that a conveyor device upstream of the pendulum device 4 and not shown has a lower conveying speed than the pendulum device 4, so that the primary fiber web 5 in the pendulum device 4 is additionally stretched. An expansion to a change in length of 5% of the initial length of the primary fiber web 5 is provided.
In gleicher weise ist vorgesehen, dass die der Andruckvorrichtung 11 nachge¬ schaltete Fördereinrichtung 17 ausgangsseitig eine geringere Fördergeschwindig¬ keit aufweist, als eingangsseitig, so dass die sekundäre Faserbahn 2 sowohl im Bereich ihrer großen Oberflächen 6 geglättet, als auch in Längsachsenrichtung gestaucht wird.In the same way, it is provided that the conveyor device 17 connected downstream of the pressure device 11 has a lower conveying speed on the output side than on the input side, so that the secondary fiber web 2 is smoothed both in the area of its large surfaces 6 and is compressed in the longitudinal axis direction.
Die voranstehend dargestellte Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel be¬ schränkt. Neben Mineralfasern kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in Verbindung mit organischem Fasermaterial durchgeführt werden, wenngleich es sich selbstverständlich insbesondere für die Herstellung von Dämmstoffelementen aus Mineralfasern, insbesondere aus Steinwolle und/oder Glaswolle eignet. Die mit diesem Verfahren hergestellte Dämmstoffbahn ist als endlos zu bezeichnen, da sie nur durch Unterbrechung des Faserschmelzprozesses unterbrochen wird. Ein entsprechend ausgebildete endlose Dämmstoffbahn kann abschließend in Dämmstoffplatten aufgeteilt werden. Längere Abschnitte mit einer Länge von bei¬ spielsweise 2 bis 6 m können alternativ gewickelt und in einer umhüllenden Folie verpackt werden. Die Verwendung der derart ausgebildeten Dämmstoffelemente erstreckt über den gesamten Bereich der Wärme- und/oder Schalldämmung, ins¬ besondere in Gebäuden, wobei die Dämmstoffelemente sowohl im Dachbereich, als auch im Fassadenbereich oder für die Innenraumdämmung im Bereich von Wänden, Decken und Böden verwendbar sind. Durch die unterschiedlichen Aus¬ gestaltungsmöglichkeiten der Dämmstoffelemente mit oder ohne die beschrieben Schichten mit schräg und/oder parallel zu den großen Oberflächen 6 angeordne¬ ten Mineralfasern sind insbesondere Anwendung im Flachdachbereich als begeh¬ bare Dämmschicht oder auch in Wärmedämmverbundsystemen möglich. The invention described above is not limited to the exemplary embodiment. In addition to mineral fibers, the method according to the invention can also be carried out in connection with organic fiber material, although it is of course particularly suitable for the production of insulation elements from mineral fibers, in particular from rock wool and / or glass wool. The insulating material web produced with this process can be described as endless, since it is only interrupted by interrupting the fiber melting process. A suitably designed endless insulation sheet can then be divided into insulation panels. Longer sections with a length of, for example, 2 to 6 m can alternatively be wound and packed in an enveloping film. The use of the insulation elements designed in this way extends over the entire area of thermal and / or acoustic insulation, in particular in buildings, the insulation elements being usable both in the roof area and in the facade area or for interior insulation in the area of walls, ceilings and floors. Due to the different design options of the insulation elements with or without the described layers with mineral fibers arranged obliquely and / or parallel to the large surfaces 6, use in the flat roof area as a walkable insulation layer or also in composite thermal insulation systems is possible.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Herstellung eines Dämmstoffelementes aus Fasern, insbeson¬ dere aus Mineralfasern, vorzugsweise aus Steinwolle, wobei das Dämmstoff¬ element zwei große, beabstandet und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Oberflächen und zwei quer zu einer Förderrichtung ausgerichtete und die großen Oberflächen verbindende Seitenflächen aufweist und wobei die Fasern im Wesentlichen rechtwinklig zu den großen Oberflächen ausge¬ richtet sind, bei dem eine primäre Faserbahn mäandrierend in Schlaufen als sekundäre Faserbahn abgelegt wird, wobei die Schlaufen Stege ausbilden, die in dem Dämmstoffelement mit ihrer Längsachse im Wesentlichen parallel zur1. A method for producing an insulating element from fibers, in particular from mineral fibers, preferably from rock wool, wherein the insulating element has two large, spaced and essentially parallel surfaces and two lateral surfaces oriented transversely to a conveying direction and connecting the large surfaces and wherein the fibers are oriented essentially at right angles to the large surfaces, in which a primary fiber web is meandered in loops as a secondary fiber web, the loops forming webs which are in the insulating element with their longitudinal axis essentially parallel to the
Flächennormalen der großen Oberflächen ausgerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die in der sekundären Faserbahn (2) außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn (5) zugewandte Seitenfläche (12) des Dämmstoffelements (1) zumindest während der mäandrierenden Bildung derSurface normals of the large surfaces are aligned, characterized in that at least the side surface (12) of the insulation element (1) which is external in the secondary fiber web (2) and faces the feed of the primary fiber web (5), at least during the meandering formation of the
Schlaufen (3) vorzugsweise über annähernd ihre gesamte Fläche mit einem rechtwinklig zur Flächennormalen der großen Oberflächen (6) des Dämmstoff¬ elements (1) ausgerichteten Druck beaufschlagt wird.Loops (3) are preferably acted on over almost their entire surface with a pressure oriented perpendicular to the surface normal of the large surfaces (6) of the insulation element (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Faserbahn (5) vor der mäandrierenden Bildung der Schlau¬ fen (3) in Richtung ihrer Flächennormalen ihrer großen Oberflächen (10) komprimiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the primary fiber web (5) before the meandering formation of the loops (3) is compressed in the direction of their surface normal of their large surfaces (10).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohdichte der primären Faserbahn (5) um bis zu 15%, beispielsweise durch Kompression der primären Faserbahn (5) erhöht wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the bulk density of the primary fiber web (5) is increased by up to 15%, for example by compression of the primary fiber web (5).
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Faserbahn (5) pendelnd als sekundäre Faserbahn (2) abge¬ legt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the primary fiber web (5) is laid down in an oscillating manner as a secondary fiber web (2).
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Faserbahn (2) auf einer Fördereinrichtung (17) abgelegt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the secondary fiber web (2) is deposited on a conveyor (17).
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Faserbahn (2) im Bereich der Fördereinrichtung (17) in6. The method according to claim 1, characterized in that the secondary fiber web (2) in the region of the conveyor (17) in
Richtung der Flächennormalen der großen Oberflächen (6) des Dämmstoff¬ elements (1) komprimiert wird.Direction of the surface normal of the large surfaces (6) of the insulation element (1) is compressed.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Faserbahn (5) vorzugsweise unmittelbar vor der mäandrie- renden Bildung der Schlaufen (3) in ihrer Längsrichtung gedehnt wird.7. The method according to claim 1, characterized in that the primary fiber web (5) is preferably stretched in its longitudinal direction immediately before the meandering formation of the loops (3).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnung durch eine Erhöhung der Fördergeschwindigkeit vor der mäandrierenden Bildung der Schlaufen (3) ausgeführt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the stretching is carried out by increasing the conveying speed before the meandering formation of the loops (3).
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnung auf eine Längenänderung von maximal 20%, insbesondere maximal 10% der Ausgangslänge der primären Faserbahn (5) beschränkt wird.9. The method according to claim 7, characterized in that the elongation is limited to a change in length of at most 20%, in particular at most 10% of the initial length of the primary fiber web (5).
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in der sekundären Faserbahn (2) außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn (5) zugewandte Seitenfläche (12) des Dämmstoff¬ elements (1) über eine im Wesentlichen parallel zur Flächennormalen der gro¬ ßen Oberflächen (6) des Dämmstoffelementes (1) bewegbare Andruckvorrich¬ tung (11 ) mit Druck beaufschlagt wird.10. The method according to claim 1, characterized in that the side surface (12) of the insulation element (1) which is external in the secondary fiber web (2) and faces the feed of the primary fiber web (5) has an essentially parallel to the surface normal of the large surfaces (6) of the insulation element (1 ) movable pressure device (11) is pressurized.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckvorrichtung (11) gegensinnig zum pendeln der primären Faserbahn (5) bewegt wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the pressure device (11) is moved in opposite directions to oscillate the primary fiber web (5).
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf die in der sekundären Faserbahn (2) außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn (5) zugewandte Seitenfläche (12) in Abhängigkeit von Merkmalen, insbesondere einer gewünschten Rohdichte des12. The method according to claim 1, characterized in that the pressure on the outer in the secondary fiber web (2) and the feed of the primary fiber web (5) facing side surface (12) depending on features, in particular a desired bulk density of the
Dämmstoffelements (1) eingestellt wird.Insulation element (1) is set.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf die in der sekundären Faserbahn (2) außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn (5) zugewandte Seitenfläche (12) über die Seitenfläche (12) unterschiedlich, beispielsweise in Umlenkungsbereichen größer als in einem mittleren Bereich der Seitenfläche (12) ausgeübt wird.13. The method according to claim 1, characterized in that the pressure on the outer surface in the secondary fiber web (2) and the feed of the primary fiber web (5) facing side surface (12) via the side surface (12) different, for example in deflection areas greater than is exercised in a central region of the side surface (12).
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Faserbahn (2) in ihrer Längsachsenrichtung gestaucht wird.14. The method according to claim 1, characterized in that the secondary fiber web (2) is compressed in its longitudinal axis direction.
15. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich zumindest einer großen Oberfläche (6) des Dämmstoff¬ elementes (1) angeordneten, nicht rechtwinklig zu den großen Oberflächen (6) ausgerichteten Fasern insbesondere schneidend und/oder schleifend entfernt werden.15. The method according to claim 1, characterized in that the fibers arranged in the area of at least one large surface (6) of the insulating element (1) and not aligned at right angles to the large surfaces (6) are removed in particular by cutting and / or grinding.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Faserbahn (2) zur Aushärtung eines die Fasern verbin¬ denden Bindemittels einem Härteofen zugeführt wird.16. The method according to claim 1, characterized in that the secondary fiber web (2) is fed to a curing oven for curing a binder connecting the fibers.
17. Verfahren nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Faserbahn (2) nach dem Entfernen der nicht rechtwinklig zu den großen Oberflächen (6) des Dämmstoffelementes (1) verlaufenden Fa¬ sern dem Härteofen zugeführt wird.17. The method according to claims 15 and 16, characterized in that the secondary fiber web (2) after removal of the non-perpendicular to the large surfaces (6) of the insulating element (1) fibers is fed to the hardening furnace.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht rechtwinklig zu den großen Oberflächen (6) des Dämmstoffele¬ mentes (1) verlaufenden Fasern als zumindest eine Faserschicht durch zu- mindest einen Schnitt parallel zu den großen Oberflächen (6) abgeschnitten wird.18. The method according to claim 17, characterized in that the fibers which do not run at right angles to the large surfaces (6) of the insulating element (1) are cut off as at least one fiber layer by at least one cut parallel to the large surfaces (6) .
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschnittene Faserschicht zusammen mit der sekundären Faser¬ bahn (2) durch den Härteofen gefördert wird.19. The method according to claim 18, characterized in that the cut fiber layer is conveyed together with the secondary fiber web (2) through the curing oven.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschnittene Faserschicht nach der Aushärtung des Bindemittels, insbesondere im Härteofen mit der sekundären Faserbahn (2) verbunden wird. 20. The method according to claim 18 or 19, characterized in that the cut fiber layer after curing of the binder, in particular in the curing oven with the secondary fiber web (2) is connected.
21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschnittene Faserschicht entfernt und zur Ausbildung eines Se¬ kundärproduktes verwendet, insbesondere mit zumindest einer weiteren Fa¬ serschicht zusammengeführt und verbunden wird.21. The method according to claim 18, characterized in that the cut fiber layer is removed and used to form a secondary product, in particular is brought together and connected to at least one further fiber layer.
22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschnittene Faserschicht entfernt und zusammen mit der primä¬ ren Faserbahn (5) der mäandrierenden Bildung der Schlaufen (3) zugeführt wird.22. The method according to claim 18, characterized in that the cut fiber layer is removed and together with the primary fiber web (5) is fed to the meandering formation of the loops (3).
23. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschnittene Faserschicht entfernt, zerkleinert und einem Zerfase- rungsaggregat, insbesondere einem Schmelzaggregat zur Bildung von Fasern zugeführt wird.23. The method according to claim 1, characterized in that the cut fiber layer is removed, shredded and fed to a chamfering unit, in particular a melting unit for forming fibers.
24. Vorrichtung zur Herstellung eines Dämmstoffelementes aus Fasern, insbe¬ sondere aus Mineralfasern, vorzugsweise aus Steinwolle, wobei das Dämm- Stoffelement zwei große, beabstandet und im Wesentlichen parallel zueinan¬ der angeordnete Oberflächen und zwei quer zu einer Förderrichtung ausge¬ richtete und die großen Oberflächen verbindende Seitenflächen aufweist und wobei die Fasern im Wesentlichen rechtwinklig zu den großen Oberflächen ausgerichtet sind, mit einer Pendelvorrichtung, die eine primäre Faserbahn mäandrierend in Schlaufen als sekundäre Faserbahn ablegt, wobei die24. Device for producing an insulating material element from fibers, in particular from mineral fibers, preferably from rock wool, the insulating material element being two large, spaced and essentially parallel to each other and two surfaces oriented transversely to a conveying direction and the large Has surface-connecting side faces and wherein the fibers are oriented essentially at right angles to the large surfaces, with a pendulum device that meanders a primary fiber web in loops as a secondary fiber web, the
Schlaufen Stege ausbilden, die in dem Dämmstoffelement mit ihrer Längsach¬ se im Wesentlichen parallel zur Flächennormalen der großen Oberflächen ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelvorrichtung (4) eine Andruckvorrichtung (11) nachgeschaltet ist, die zumindest die in der sekundären Faserbahn (2) außenliegende und der Zuführung der primären Faserbahn (5) zugewandte Seitenfläche (12) des Dämmstoffelements (1) zumindest während der mäandrierenden Bildung derForm loops that are aligned in the insulation element with their longitudinal axis essentially parallel to the surface normal of the large surfaces, characterized in that the pendulum device (4) is followed by a pressure device (11) which at least rests in the secondary fiber web (2 ) external and the feed of the primary fiber web (5) facing side surface (12) of the Insulating element (1) at least during the meandering formation of the
Schlaufen (3) vorzugsweise über annähernd ihre gesamte Fläche mit einem rechtwinklig zur Flächennormalen der großen Oberflächen (6) des Dämmstoff¬ elements (1) ausgerichteten Druck an die vorhergehend gebildete Schlaufe (3) andrückt.Loops (3) preferably press against the previously formed loop (3) over almost their entire surface with a pressure oriented at right angles to the surface normal of the large surfaces (6) of the insulation element (1).
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckvorrichtung (11) aus zumindest zwei Andruckelementen (13) besteht, die beidseitig eines Einlaufsfürdie primäre Faserbahn (5) angeordnet sind.25. The device according to claim 24, characterized in that the pressure device (11) consists of at least two pressure elements (13) which are arranged on both sides of an inlet for the primary fiber web (5).
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckelemente (13) relativ zu der sekundären Faserbahn (2) in Richtung der Flächennormalen der großen Oberflächen (6) des Dämmstoff¬ elements (1) bewegbar sind.26. The device according to claim 25, characterized in that the pressure elements (13) are movable relative to the secondary fiber web (2) in the direction of the surface normal of the large surfaces (6) of the insulation element (1).
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckelemente (13) relativ zu der sekundären Faserbahn (2) in27. The device according to claim 25, characterized in that the pressure elements (13) relative to the secondary fiber web (2) in
Richtung der Längsachse bzw. einer Förderrichtung des Dämmstoffelements (1) bzw. der sekundären Faserbahn (2) bewegbar sind.Direction of the longitudinal axis or a conveying direction of the insulation element (1) or the secondary fiber web (2) are movable.
28. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelvorrichtung (4) eine vorgeschaltete und/oder integrierte Komp¬ rimiereinrichtung aufweist, die insbesondere aus zwei im Abstand zueinander verstellbaren Fördereinrichtungen, beispielsweise Rollenbahnen (8) besteht.28. The device according to claim 24, characterized in that the pendulum device (4) has an upstream and / or integrated compacting device, which in particular consists of two mutually adjustable conveying devices, for example roller conveyors (8).
29. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckelemeπte (13) an einer im Wesentlichen parallel zur Seiten¬ fläche (12) oszillierend bewegbaren Haltevorrichtung (16) befestigt sind.29. The device according to claim 25, characterized in that the pressure elements (13) are fastened to a holding device (16) that can oscillate essentially parallel to the side surface (12).
30. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckelemente (13) jeweils aus einer Vielzahl von Walzen (14) be¬ stehen, die insbesondere individuell und vorzugsweise mit unterschiedlichem Anpressdruck über Linearmotoren (15) relativ zur Seitenfläche (12) der sekundären Faserbahn (2) verstellbar sind.30. The device according to claim 25, characterized in that the pressure elements (13) each consist of a plurality of rollers (14), which in particular individually and preferably with different contact pressure via linear motors (15) relative to the side surface (12) of the secondary Fiber web (2) are adjustable.
31. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Andruckvorrichtung (11) eine Komprimiereinrichtung nachgeschaltet ist, die einen komprimierenden Druck auf die großen Oberflächen (6) des Dämmstoffelements (1) bzw. der sekundären Faserbahn (2) ausübt.31. The device according to claim 24, characterized in that the pressing device (11) is followed by a compression device which exerts a compressive pressure on the large surfaces (6) of the insulating element (1) or the secondary fiber web (2).
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass Komprimiereinrichtung aus zwei im Abstand zueinander verstellbaren Fördereinrichtungen, beispielsweise Rollenbahnen (18) besteht.32. Apparatus according to claim 31, characterized in that the compression device consists of two conveyor devices which can be adjusted at a distance from one another, for example roller conveyors (18).
33. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckelemente (13) eine profilierte Oberfläche aufweisen.33. Device according to claim 25, characterized in that the pressure elements (13) have a profiled surface.
34. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Andruckvorrichtung (11) ein Härteofen nachgeschaltet ist, in dem ein die Fasern verbindendes Bindemittel ausgehärtet wird.34. Device according to claim 24, characterized in that the pressure device (11) is followed by a hardening furnace in which a binder connecting the fibers is cured.
35. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Andruckvorrichtung (11 ) eine Schneid- und/oder Schleifvorrichtung nachgeschaltet ist, mit der Fasern von den großen Oberflächen (6) der sekun¬ dären Faserbahn (2) entfernt werden, die schräg und/oder parallel zu den gro¬ ßen Oberflächen (6) verlaufend ausgerichtet sind. 35. Apparatus according to claim 24, characterized in that the pressing device (11) is followed by a cutting and / or grinding device with which fibers are removed from the large surfaces (6) of the secondary fiber web (2) which are oblique and / or parallel to the large surfaces ( 6) are aligned.
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