[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer
Faserdämmstoffbahn, insbesondere aus Mineralfasern, wobei ein aus einer Sammelkammer
kommendes mit Binde- und Imprägniermitteln (Schmälzmitteln)versehenes Primärvlies
verdichtet und einem Härtofen zum Aushärten der Binde- und Imprägniermittel zugeführt
wird.
[0002] Faserdämmstoffbahnen werden in der Praxis meist nach dem vorerläuterten Verfahrensprinzip
hergestellt. Diese Faserdämmstoffbahnen sind über ihren Querschnitt gesehen weitgehend
homogen, d.h. sie weisen überall gleiche Raumdichte und Festigkeitseigenschaften auf,
die allerdings von Grad der Verdichtung, Faserverlauf, Bindemittelanteil u. dgl. abhängig
und unterschiedlich sein können. Diese Homogenität ist besonders bei Dämmstoffen aus
künstlichen, glasig erstarrten Mineralfastern vorhanden und die Oberflächen der Faserdämmstoffbahnen
weisen keine grundlegend von dem inneren Aufbau abweichenden Eigenschaften auf. Um
die Oberflächenfestigkeit und/oder die Flexibiltät der Oberflächenschichten zu verbessern,
ist es bekannt, die vorerläuterten homogenen Faserdämmstoffbahnen mit anderen Stoffen
zu kaschieren, z.B. mit Faserdämmstoffen höherer Dichte, Glasvliesen, Glas- und Textilgeweben,
Metallgeweben, Folien od. dgl. oder die Faserdämmstoffbahnen durch mechanische Einwirkung
zu verändern. Zur Durchführung dieser bekannten Maßnahmen ist Grundvoraussetzung,
daß die homogene Faserdämmstoffbahn zuerst durch einen Härteofen geführt wird, wo
das Aushärten des enthaltenen Binde- und Imprägniermittels erfolgt. Erst danach werden
die Oberflächenschichten aufgebraucht. Abgesehen von den separaten Herstellungsvorgängen
für die Oberflächenschichten erfordert dieses nachträgliche Aufbringen einen verhältnismäßig
großen Fertigungsaufwand, besonders dann, wenn die in dem Härteofen ausgehärtete Faserdämmstoffbahn
zunächst in Schichten oder Abschnitte aufgeteilt und danach die Beschichtung vorgenommen
werden muß.
[0003] Aus anderen Fachgebieten sind Wirkstoffe bekannt, deren hervorragende Eigenschaften
aus dem wechselnden Aufbau verschiedener Schichten mit unterschiedlicher Struktur
und Zusammensetzung beruhen.Als Beispiele seien hier nur auf die Oberflächenvergütung
von Stahl oder auf die Damaszener Technik hingewiesen, wonach z.B. ein Damaszenerstahl
mit unterschiedlicher Härte hergestellt werden kann, der sich durch hohe Festigkeit
und Elastizität auszeichnet.
[0004] Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung einer Faserdämmstoffbahn zu schaffen, welches mit geringem Fertigungsaufwand
eine gezielte Anordnung von Fasern innerhalb der Querschnitte der Faserdämmstoffbahn
mit besonderen Oberflächeneigenschaften bzw. Eigenschaften des Faserdämmstoffes innerhalb
der Faserdämmstoffbahn gestattet.
[0005] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Primärvlies vor
dem Härteofen in zwei oder mehrere Teilbahnen aufgespalten wird und daß mindestens
eine Teilbahn abgehoben, unter Ausrichten der Fasern stark komprimiert und anschließend
der oder den übrigen Teilbahnen wieder zugeführt und hiermit gemeinsam in dem Härteofen
ausgehärtet wird.
[0006] Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß innerhalb des normalen Fertigungsablaufs
eine gezielte Behandlung des Primärvlieses vorgenommen werden kann, so daß bereits
am Ausgang aus dem Härteofen eine fertige Faserdämmstoffbahn vorhanden ist, die nicht
homogen ist, sondern gezielt besondere Oberflächeneigenschaften und/oder besondere
Eigenschaften innerhalb der Faserdämmstoffbahn aufweist. Durch das starke Komprimieren
der jeweiligen Teilbahn werden die Fasern ausgerichtet, d.h. während die Fasern in
den Primärvlies noch weitgehend ungeordnet sind, nehmen sie in der stark komprimierten
Teilbahn eine Lage im wesentlichen parallel zu den großen Oberflächen der Teilbahn
an.
[0007] Die Unteransprüche 2 bis 23 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Diese sind nachfolgend erläutert. Es hat sich für weite Anwendungsbereiche
als besonders vorteilhafte erwiesen, daß die abgehobene Teilbahn auf ein Drittel bis
ein Fünftel komprimiert wird, so daß die Dichte das Dreifache bis Fünffache der
ursprünglichen Rohdichte beträgt. Die Dicke der aufgespaltenen Teilbahnen kann so
gewählt werden, daß die Schichtdicke der hochverdichteten Teilbahn im Endzustand bis
etwa 5 mm beträgt. Je nach Anwendungsfall kann die Dicke aber auch wesentliche großer
gewählt werden. Die hochverdichtete bzw. stark komprimierte Teilbahn kann zwichen
Führungen, z.B. mitlaufenden Bändern, bis zu der Zuführungsstelle zu dem übrigen
Primärvlies bzw. den übrigen Teilbahnen gehalten werden, um dann im komprmierten Zustand
zusammen mit den weniger verdichteten Teilbahnen gemeinsam durch den Härteofen geführt
zu werden, wobei auch hier durch Andrückrollen oder mitlaufende Bänder ein Auffedern
verhindert wird.
[0008] Stattdessen kann auch vorteilhafterweise zwecks Verhinderung einer Rückfederung in
die Teilbahn ein viskoses Bindemittel kontinuierlich eingepreßt werden, so daß die
Fasern innerhalb der Faserschicht der Teilbahn gehalten werden und sich nicht lösen
können.
[0009] In aller Regel ist es von Vorteil, daß Primärvlies in horizontaler Lage kontinuierlich
zu fördern und durch einen oder mehrere horizontale Schnitte in Teilbahnen aufzuspalten.
Bei größeren Schichtdicken, d.h. wenn die unterschiedlichen Strukturen im Masse-Verhältnis
1 : 1 stehen sollen, die stark zu komprimierende Teilbahn also anfangs die gleiche
Schichtdicke wie das übrige Primärvlies aufweist, ist es verfahrenstechnisch günstiger,
daß das horizontal geführte Primärvlies durch einen oder mehrere vertikale Schnitte
in Teilbahnen aufgespalten wird, und daß die Teilbahnen nach unterschiedlicher Komprimierung
horizontal übereinander geführt und miteinander verbunden werden, bevor sie wiederum
gemeinsam zum Härteofen gelangen.
[0010] Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorschlag geht dahin, daß jede abgehobene, komprimierte
Teilbahn,insbesondere mittels Mikrowellengenerator, Heißluftstrom oder Oberflächenstrahlern
mindestens in Teilbereichen ausgehärtet wird, bevor die eigentliche Aushärtung in
dem Härteofen erfolgt.
[0011] Weiterhin wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß zwischen den Teilbahnen
zusätzlich Bindemittel aufgebracht wird. Auf diese Weise wird die jeweilige stark
komprimierte Teilbahn mit dem übrigen Teil des Primärvlieses sicher verklebt. Vorteilhafterweise
wird das Bindemittel dabei auf beiden einander zugekehrten Oberflächen der Teilbahnen
aufgebracht.
[0012] Wenn die stark komprimierten Teilbahnen im Endprodukt eine oder alternativ beide
Oberflächenschichten bilden, weist die verdichtete Oberfläche eine erhöhte mechanische
Festigkeit auf, was einen sicheren Halt von Dämmstoffhaltern an Wänden, aufgeklebten
Dachdichtungsbahnen und vor allen Dingen bei partieller Verklebung ermöglicht. Die
derart behandelten Faserdämmstoffe geben weniger Bestandteile ab, d.h. es tritt in
der Praxis praktisch kein Abrieb auf. Die Faserdämmstoffbahn als Endprodukt ist deshalb
handhabungsfreundlich und resistent gegen Windangriffe, vor allem wenn die Faserdämmstoffbahnen
zur Verkleidung von Außenwänden von Gebäuden od. dgl. angebracht sind.
[0013] Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Außenfläche der jeweils komprimierten Teilbahn
mit zusätzlichen Farben- und/oder Imprägniermitteln bis zur Schleiffähigkeit behandelt
wird. Es lassen sich auf diese Weise natursteinartige Oberflächen herstellen.
[0014] Zweckmäßig ist ferner, daß die Außenfläche der jeweils komprimierten Teilbahn mit
bis zu etwa 1000° C thermisch hochbeständigen Materialen, insbesondere Materialien,
die im bekannten Sol-Gel-Verfahren ausfallen, behandelt oder beschichtete wird. Auf
diese Weise können die erfindungsgemäß hergestellten Faserdämmstoffbahnen in thermisch
hochbelasteten Anwendungsbereichen eingesetzt werden.
[0015] Im Rahmen des kontinuierlichen Herstellungsverfahrens können ferner auf der Innenfläche
der jeweils komprimierten Teilbahn feuchtigkeitsundurchlässige Sperrmittel aufgebracht
werden. Auf diese Weise kann das Eindringen von Feuchtigkeit, z.B. Putzfeuchte, in
den weniger stark verdichteten Teil der Faserdämmstoffbahn verhindert werden.
[0016] Ohne größeren technischen Aufwand kann bei dem kontinuierlichen Herstellungsverfahren
auch auf der Außen- und/oder Innenfläche der jeweils komprimierten Teilbahn ein luftdurchlässiges
und thermisch stabiles Verstärkungsmittel, vorteilhafterweise in Form von dünnen Vliesen,
Geweben oder Geflechten, aufgebracht werden. Dies dient vor allem zur Verstärkung
der Reißfestigkeit der jeweiligen Oberfläche.
[0017] Stattdessen können auch auf der Außen- und/oder Innenfläche der komprimierten Teilbahn
mit anorganischen Bindemitteln, insbesondere Wasserglas und dessen Derivate oder Kieselsäure-
Ester kolloidaler Kieselsäure, versehenen Metall- oder Keramikfasern und -teilchen
aufgesprüht werden. Auch hierdurch wird eine wesentliche Verfestigung und mechanische
Belastbarkeit der Oberflächen erreicht.
[0018] Alternativ wird vorgeschlagen, daß in die zu komprimierende Teilbahn reflektierende
Stoffe, insbesondere Metallpulver, Metallgewebe und -geflechte oder keramische Werkstoffe,
wie Glimmer, eingebracht werden, derart, daß diese Stoffe nach dem Komprimieren eingebettet
sind. Durch diese Strukturierung, vor allem durch die stark Wärmestrahlen reflektierenden
Oberflächen, wird besonders bei hohen Temperaturen die Wärmeleitfähigkeit des Faserdämmstoffes
wesentlich reduziert.
[0019] Bei ein- oder mehrfachem, horizontalem Aufspalten bzw. Auf. trennen des Primärvlieses
können mehrere durch den Querschnitt gehende laminare Strukturen bzw. unterschiedliche
Schichten geschaffen werden. Die reflektierende Stoffe können dann in einer oder mehreren
Schichten eingebracht werden. Besonders vorteilhaft ist es, daß diese reflektierenden
Schichten mit Abständen von weniger als 20 mm von den äußeren Oberflächen der Faserdämmstoffbahn
eingebracht werden.
[0020] Durch die vorerläuterten Verfahren ergeben sich mehrere grundsätzliche Vorteile.
Bei geeigneter Wahl des Verhältnisses der Schichtdicke und der Rohdichte zwischen
der jeweiligen Oberflächenschicht bzw. der stark komprimierten Teilbahn einerseits
und dem Kern des Materials, d.h. der übrigen weniger verdichteten Primärvliesschicht
andererseits, lassen sich flexible, dennoch mit einer harten Oberfläche ausgestattete
Dämmstoffe kontinuierlich herstellen, so z.B. für Rohrummantelungen, für den Apparatebau
oder ähnliche Anwendungsgebiete. Bei Verwendung von Drahtnetzen zur Verstärkung lassen
sich Drahtnetzmatten herstellen, bei denen das Drahtgeflecht vollständig in der Oberfläche
der Matte bzw. Bahn integriert ist. Dadurch werden die Perforationen des Dämmstoffes
bei der nachträglichen Versteppung, wie bisher üblich, vermieden. Die außen liegende
Faserschicht verhindert dabei auch den direkten Kontakt von z.B. verzinkten Drahtgeflechten
mit Ummantelungsblechen z.B. aus Aluminium. Vorteilhaft ist ferner, daß sich durch
die vorerläuterten Verfahren biegsame, dennoch in sich feste Faserdämmstoffe herstellen
lassen, die sich die sich z.B. hervorragend für die Dämmung flexibler Dachschalen
eignen und die gleichzeitig eine Überbrückung von Profilierungen, wie z.B. von Trapezblechen,
bei Dachkonstruktionen gewährleisten.
[0021] Es wird ferner vorgeschlagen, daß in die zu komprimierende Teilbahn zwecks Erhöhung
der Feuerwiderstandsdauer schaumbildende Stoffe eingebracht werden. Diese ist besonders
zu empfehlen, wenn Faserdämmstoff in Bauteilen verwendet wird, die hohen Temperaturbeanspruchungen,
z.B. bei Ausbruch eines Feuers ausgesetzt sein könnten.
[0022] Eine weitere erfindungsgemäße Lehre geht dahin, das Primärvlies durch Auffaltung
einer dünnen kontinuierlichen Vlieslage zu bilden und auf die Vlieslagen vor der
Auffaltung Verstärkungsmittel aufzubringen. Auf diese Weise kann bereits im Primärvlies
ein bestimmter Struktureffekt erzielt werden, vor allem eine hohe Druckfestigkeit
senkrecht zur Oberfläche des Primärvlieses. Danach kann dann wieder die beschriebene
Auspaltung in Teilbahnen, eine zusätzliche besondere Behandlung mindestens einer Teilbahn
und schließlich das gemeinsame Aushärten in dem Härteofen vorgenommen werden. Der
grundsätzliche Struktureffekt durch die Auffaltung kann noch ergänzt und verbessert
werden, und zwar durch die Anwendung unterschiedlicher Vorschubgeschwindigkeiten zwischen
Teilen des Transportsystems auf dem Wege vor und in dem Härteofen. Als Verstärkungsmittel,
die vor der Auffaltung der Vlieslage aufgebracht werden, können mit Fasern oder Metallpartikeln
verstärkte anorganische oder organische Bindemittel gewählt werden. Alternative können
als Verstärkungsmittel auch Glasvliese, Glasgeflechte oder -gewebe oder Metallgeflechte
oder -gewebe gewählt werden. In jedem Falle wird dadurch der innere Zusammenhalt des
Faserdämmstoffes sehr beträchtlich verbessert.
[0023] Als Verstärkungsmittel für die Vlieslage vor deren Auffaltung können alternativ auch
lose Fasern und ein Bindemittel gewählt werden, die gleichzeitig auf die dünne Vlieslage
aufgesprüht werden. Es empfiehlt sich dabei, thermisch beständige Fasern zu verwenden.
Währen der Anwendungsbereich speziell von Steinfaserdämmstoffen bisher bei Temperaturbelastungen
unter 750° C liegt, kann durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen der Anwendungsbereich
deutlich bis auf etwa 1000° C erhöht werden.
[0024] In Kombination mit den oben beschriebenen hochverdichteten bzw. komprimierten Zonen
oder Schichten (Teilbahnen) ergeben sich im Endergebnis Faserdämmstoffe mit ganz neuen
Eigenschaften, vor allem mit hoher Scher- und Abreißfestigkeit, so daß diese sich
z.B. für den direkten Ansatz als Fassadenbekleidungen an Gebäuden und dergleichen
eignen. Gleichzeitig läßt sich das Zurückfedern schwach bindemittelhaltiger, aber
hochverdichteter Faserdämmstoffe verringern.
[0025] Was das Auffalten der dünnen Vlieslage zu dem beschriebenen Primärvlies anbelangt,
so werden je nach Anwendungsgebiet die folgenden unterschiedlichen Vorschläge gemacht.
Einmal ist es möglich, die Auffaltung der dünnen Vlieslage derart vorzunehmen, daß
dieFalten im wesentlichen vertikal bzw. senkrecht zu den großen Flächen des Primärvlieses
verlaufen. In diesem Falle ergibt sich eine sehr hohe Druckfestigkeit senkrecht zu
den großen Flächen des Primärvlieses und damit auch später im Endprodukt. Alternativ
kann die Auffaltung der dünnen Vlieslage derart vorgenommen werden, daß die Falten
stufenweise waagerecht oder schräg geneigt unter einem Winkel kleiner als 90° zu den
großen Flächen des Primärvlieses aufeinanderliegen. Dadurch kann man die für den jeweiligen
Anwendungsfalls gewünschten Festigkeitseigenschaften anpassen.
[0026] Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des vorerläuterten
Verfahrens, wobei die Fasern, insbesondere Mineralfasern, unter gleichzeitigem Aufsprühen
von Binde- und Imprägniermitteln (Schmälzmitteln) in einer Sammelkammer zu einem kontinuierlichen
Primärvlies gesammelt, das Primärvlies zwischen Rollen oder Bändern verdichtet und
anschließend kontinuierlich zu einem Härteofen zum Aushärten der Binde- und Imprägniermittel
gefördert wird.
[0027] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen
der Sammelkammer und dem Härteofen Trennvorrichtungen zum Aufspalten des Primärvlieses
in zwei oder mehrere Teilbahnen angeordnet sind, daß im Anschluß an die Trennvorrichtung
Führungen zum Abheben mindestens einer Teilbahn vorgesehen sind, daß Andrückwalzen
oder -bänder zum starken Komprimieren jeder abgehobenen Teilbahn vorhanden sind und
daß derartige Behandlungseinrichtungen nachgeschaltet sind, daß jede Teilbahn in komprimierter
Form dem übrigen Primärvlies wieder zugeführt und mit diesem gemeinsam durch den Härteofen
geleitet wird.
[0028] Vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den
Unteransprüchen 25 bis 30.
[0029] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung im
Schema dargestellt, und zwar zeigen
Figur 1 eine Prinzipzeichnung einer Vorrichtung, wobei eine Teilbahn von dem Primärvlies
abgetrennt, abgehoben und separat weiter behandelt wird und wobei der Trennschnitt
waagerecht verläuft,
Figur 2 eine Teildraufsicht auf eine Sammelkammer und ein Primärvlies mit einer Trennvorrichtung
für einen vertikalen Schnitt,
Figur 3 eine Seitenansicht auf das Primärvlies gemäß Figur 2 mit Darstellung einer
unterschiedlichen Behandlung der Teilbahnen,
Figur 4 Seitenansicht auf ein Teilstück einer fertigen Faserdämmstoffbahn,
Figur 5 Seitenansicht auf eine anderes Teilstück einer fertigen Faserdämmstoffbahn,
Figur 6 wiederum eine Seitenansicht auf ein Teilstück einer anderen Faserdämmstoffbahn,
Figur 7 eine weitere Seitenansicht auf einTeilstück einer anderen Faserdämmstoffbahn,
Figur 8 eine Seitenansicht auf ein Teilstück einer weiteren Faserdämmstoffbahn,
Figur 9 eine Stirnansicht auf eine Rohrleitungsdämmung und
Figur 10 eine Prinzipzeichnung einer anderen Vorrichtung in Seitenansicht.
[0030] Figur 1 veranschaulicht rein schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung. In einer nur schematisch angedeuteten bekannten Sammelkammer 1 werden
die zur Bildung einer Faserdämmstoffbahn erzeugten Fasern, insbesondere Mineralfasern,
unter gleichzeitigem Aufsprühen von Binde- und Imprägniermitteln zu einem kontinuierlichen
in Richtung des Pfeils 3 bewegten Primärvlies gesammelt. Das Primärvlies wird dann
in bekannter Weise zwischen Rollen 4 oder Bändern auf der Oberseite und Unterseite
des Primärvlieses verdichtete und anschließend kontinuierlich zu einem Härteofen 5
zum Aushärten der Binde- und Imprägniermittel gefördert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
besitzt im Bereich zwischen der Sammelkammer 1 und dem Härteofen 5 Trennvorrichtungen
6 zumAufspalten des Primärvlieses 2 in zwei oder mehrere Teilbahnen. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 1 erfolgt die Aufspaltung in zwei Teilbahnen 7 und 8. Während die untere
Teilbahn 7 das Primärvlieses in vorverdichtetem Zustand ohne weitere Behandlung bis
zum Härteofen 5 weitergefördert wird, wird die andere Teilbahn 8 abgehoben. Dazu sind
im Anschluß an die Trennvorrichtung 6 nicht gezeichneten Führungen, wie Gleitflächen,
Rollen oder Bänder vorgesehen. Zur besseren Verdeutlichung ist die Teilbahn 8 in
Figur 7 unter einem steilen Winkel zur Teilbahn 7 gezeichnet. In der Praxis kann der
gegenseitige Verlauf der beiden Teilbahnen wesentlich flacher gestaltet sein. Nach
dem Abheben wird die Teilbahn 8 durch Andrückwalzen 9 und 10 oder geeignete Andrückbänder
stark komprimiert. Im Anschluß an die Andrückwalzen oder -bänder sind derartige Behandlungseinrichtungen
nachgeschaltet, daß die Teilbahn 8 in komprimierter Form dem übrigen Primärvlies
7 wieder zugeführt und mit diesem gemeinsam durch den Härteofen 5 geleitet wird. Ausführungsbeispiele
der Behandlungseinrichtungen sind nachfolgend noch näher erläutert.
[0031] Die Trennvorrichtungen sind vorteilhafterweise als Bandsägen ausgebildet, welche
wahlweise für horinzontale oder vertikale Schnitte angeordnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 1 ist eine Bandsäge für einen horizontalen Schnitt vorhanden. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 2 ist eine Trennvorrichtung 11 mit Antrieb 12 für einen vertikalen Schnitt
vorgesehen.
[0032] Im Bereich der Andrückwalzen 9, 10 oder -bänder ist vorteilhafterweise eine Beleimungswalze
13 angeordnet, die zum Auftragen eines Leimes, insbesondere aber zum Einpressen eines
viskosen Bindemittels dient. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich
die Beleimungswalze zwischen zwei Paaren von Andrückwalzen9, 10. Eine weitere Andrückwalze
14 preßt die Teilbahn 8 auf die Beleimungswalze.
[0033] Im Anschluß an die aus Andrückwalzen oder -bändern gebildete Komprimierungsvorrichtung
ist vorteilhafterweise eine weitere Behandlungseinrichtung 15 für die komprimierte
Teilbahn 8 vorgesehen. Hierzu kann wahlweise ein Mikrowellengenerator oder ein Oberflächenstrahler
oder eine Einrichtung zum Erzeugen eines Heißluftstroms einseitig oder zweckmäßigerweise
beidseitig vorgesehen werden. Durch diese Behandlungs einrichtung werden die in der
abgehobenen Teilbahn 8 enthaltenen und/oder zusätzlich aufgebrachten Bindemittel
mindestens teilweise ausgehärtet. Auf diese Weise wird einmal ein Auffedern der komprierten
Teilbahn verhindert, so daß sich zusätzliche Anpreßvorrichtungen auf dem Weg bis zu
dem Härteofen 5 erübrigen und zum andere kann man der Teilbahn mechanische und thermische
Eigenschaften verleihen, die für die Oberflächenschicht des Endproduktes gewünscht
werden.
[0034] Wenn die Teilbahn 8 weiterhin verfestigt und verstärkt werden soll, ist es zweckmäßig,
weitere Sprüheinrichtungen 16 außenseitig oder ggfs. auch beidseitig der abgehobenen
Teilbahn anzuordnen, durch welche die oben aufgezeichneten Verstärkungsmittel aufgebracht
werden können, bevor eine Vereinigung der Teilbahn mit der Teilbahn 7 des übrigen
Primärvlieses und die gemeinsame endgültige Aushärtung im Härteofen 5 erfolgt. Zur
weiteren Verstärkung und insbesondere zu einer verbesserten Verbindung zwischen den
beiden Teilbahnen 7 und 8 kann noch vorteilhafterweise eine zusätzliche Aufgabeeinrichtung
17 im Bereich zwischen der Teilbahn 7 des Primärvlieses und der abgehobenen Teilbahn
8 angeordnet werden. Diese Aufgabeeinrichtung 17 ist inFigur 1 vereinfacht als Rolle
bzw. Wickelwalze gezeichnet. Die Aufgabeeinrichtung 17 dient zur Aufgabe von luftdurchlässigen
und thermisch stabilen Verstärkungsmitteln, insbesondere von dünnen Polyestervliesen,
Geweben oder Geflechten. Weiterhin seien genannt Glasvliese, Glasseidengittergewebe
und Metallgittergewebt oder - geflechte. Am Eingang des Härteofens 5 sowie im Innern
des Härteofens befinden sich weitere Andrückwalzen 18 oder geeignete Andrückbänder.
Figur 1 zeigt im Ausführungsbeispiel nur eine abgehobene Teilbahn 8 und eine verbleibende
Teilbahn 7 des Primärvlieses. Stattdessen kann aber auch noch zusätzlich von der Unterseite
des Primärvlieses eine weitere Teilbahn abgespalten, abgehoben und entsprechend der
Teilbahn 8 behandelt werden. Wenn es darauf ankommt, dem Endprodukt über den Querschnitt
gesehen unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere Festigkeitseigenschaften, zu
verleihen, kann eine Aufspaltung des Primärvlieses auch in eine entsprechende größere
Anzahl von Teilbahnen erfolgen, die dann abwechseln, wie oben zu der Teilbahn 8 beschrieben,
behandelt oder wie die Teilbahn 7 mit nicht ausgehärteten Bindemitteln belassen werden.
[0035] Die Figuren 2 und 3 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die dann empfehlenswert ist, wenn die aufgespaltenen Teilbahnen des Primärvlieses
anfangs etwa die gleiche Dicke haben sollen. Aus Fertigungsgründen ist es dann einfacher,
eine Trennvorrichtung 11 mit Abtrieb 12 vorzusehen, welche einen vertikalen Schnitt,
also einen Schnitt senkrecht zu dem Primärvlies 2 ausführt. Wenn eine Mehrfachschichtung
gewünscht wird, werden entsprechend mehrere Schnitte gleichzeitig nebeneinander ausgeführt.
Jeweils die eine Teilbahn 19 wird dann wie die Teilbahn 7 (Figur 1) mit nicht ausgehärtetem
Bindemittel bis zum Häteofen 5 weitergeführt, während die andere Teilbahn 20 entsprechend
der Teilbahn 8 komprimiert und weiterbehandelt wird. Die Andrückvorrichtung, die gleichzeitig
ein Ausrichten der Teilbahn 20 vornimmt, ist mit den gleichen Bezugszeichen wie in
Figur 1 versehen. Ansonsten gelten die Ausführungen zu der Figur 1 auch für das Ausführungsbeispiel
nach Figur 2 und 3. Übereinstimmend und wichtig ist in allen Fällen, daß die Komprimierungs-
und Behandlunsgvorgänge kontinuierlich und im Streckenbereich zwischen der Sammelkammer
und dem Härteofen erfolgen.
[0036] Figur 4 zeigt eine Seitenansicht auf ein Teilstück einer fertigen Bahn, wie sie den
Härteofen verläßt, und zwar mit einem verhältnismäßig gering verdichteten Kern 21,
der der Teilbahn 7 (Figur 1) entspricht, und mit einer hochverdichteten und behandelten
Oberflächenschicht 22 mit einer vorwiegend laminaren Struktur der Fasern, d.h. die
Fasern sind im wesentlichen waagerecht bzw. parallel zu den großen Flächen der Bahn
ausgerichtet. Figur 5 zeigt eine Seitenansicht entsprechend Figur 4, jedoch mit abwechselnden
wenig verdichteten Schichten 23, 24 und 25 und hochkomprimierten und behandelten dünnen
Schichten 26, 27, 28 und 29, wobei die Schichten 26 und 29 die beiden Oberflächenschichten
bilden. Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fertigproduktes mit
zwei hochkomprimierten und behandelten äußeren Oberflächenschichten 30 und 31 und
einer wenig verdichteten Mittelschicht 32, wobei diese Schicht 32 aber in dem vorausgegangenen
Fertigungsvorgang in Teilbahnen aufgespalten worden ist. Zwischen diesen Teilbahnen
sind jeweils Verstärkungsmittel 33, wie Metallpulver, Metallgewebe und weitere oben
erläuterte Verstärkungsmittel eingebettet sind.
[0037] Figur 7 ein Ausführungsbeispiel, welches im wesentlichen dem der Figur 4 entspricht,
jedoch ist hierbei in der hochkomprimierten Oberflächenschicht 22 z.B. ein Drahtgeflecht
34 eingebettet. Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer weniger verdichteten
Schicht 35, welche z.B. ein Gewicht von 30 kg/m³ aufweist. Die hochverdichtete Oberflächenschicht
36 hat dagegen ein Gewicht von beispielsweise 120 kg/m³, die außerdem mit einer Folie
37 oder einem dünnen Blech kaschiert ist. Eine derartige Faserdämmstoffbahn eignet
sich besonders zur Dämmung von Rohrleitungen 38 gemäß Figur 9.
[0038] Figur 10 zeigt imSchema eine andere Teilvorrichtung, die im Rahmen der oben erläuterten
erfindungsgemäßen Gesamtvorrichtung zusätzlich zum Einsatz kommen kann. In diesem
Falle wird das von einer Sammelkammer kommende nicht ausgehärtete Primärvlies mit
einer geringeren Bahndicke vertikal von oben einer Andrückvorrichtung 40 zugeführt,
die im wesentlichen der Andrückvorrichtun gemäß Figure 1 entspricht und die gleichzeitig
zum Ausrichten des Primärvlieses 39 dient. In verdichtetem Zustand kommt die Primärvliesbahn
39 zu einer Pendeleinrichtung 41, die vorteilhafterweise aus zwei mitumlaufenden Endlosbändern
besteht und in Richtung des Pfeilies 42 hin und her pendelt, so daß das Primärvlies
mäanderförmig auf einer Fördervorrichtung zu einer verhältnismäßig dicken Vliesschicht
43 abgelegt wird, die dann in Richtung des Pfeiles 44 kontinuierlich weitergefördert
wird. Es versteht sich, daß die Fördergeschwindigkeit so gewählt ist, daß die vereinfacht
gezeichneten mäanderförmig verlaufendenVlieslagen 45 dicht aneinanderliegen. Vor
der Ablage zu der Vliesschicht 43 kann das Primärvlies 39 noch mit luftdurchlässigem
und temperaturbeständigem Verstärkungsmaterial 46 belegt werden, welches von einer
Wickelrolle 47 zugeführt wird. Ferner kann an geeigneter Stelle eine Sprühvorrichtun
48 bzw. eine Aufgabevorrichtung für Verstärkungsmittel angeordnet werden. Die obigen
Erläuterungen zu Figur 1, und zwar in Bezug auf die Behandlungseinrichrung 15, die
Sprüheinrichtung 16 und Aufgabevorrichtung 17, gelten hier sinngemäß. Mit Hilfe der
Vorrichtung nach Figur 10 kann eine Vliesschicht 43 gebildet werden, die eine sehr
Druckfestigkeit vor allem in Richtung senkrecht auf die beiden großen Oberflächen
der Faserdämmstoffbahn aufweist. Durch Wirkung der Verstärkungsmittel sind auch die
Festigkeitseigenschaften in allen übrigen Richtungen sehr gut. Die Fasern innerhalb
der Vliesschicht 43 verlaufen im wesentlichen senkrecht zu den großen Oberflächen.
DieAblage und die Fördergeschwindigkeit können aber auch so gewählt werden, daß die
Vlieslagen 45 und damit der größte Teil der Fasern geneigt bzw. schräg zu den großen
Oberflächen verlaufen. Die Vliesschicht 43 wird bei diesem Ausführungsbeispiel, ähnlich
wie das Primärvlies 2 (Figur 1), weiterbehandelt, d.h. es kann hier weider eine Aufspaltung
durch Trennvorrichtungen 49 erfolgen, so daß wieder eine oder mehrere Teilbahnen entstehen,
die wie zu Figur 1 oder Figuren 2 und 3 beschrieben weitere behandelt werden können.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 10 sind nur zwei Teilbahnen 50 und 51 dargestellt,
jedoch kann auch hier eine Mehrfachaufspaltung und Behandlung vorgenommen werden.
[0039] Gemäß den oben erläuterten Ausführungsbeispielen werden die Teilbahnen im wesentlichen
bezogen auf die großen waagerechten Oberflächen behandelt, z.B. komprimert usw. oder
die Teilbahnen erhielten eine Faltung bzw. eine mäanderförmig verlaufende Vlieslage.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Verfahren nach der Erfindung kann mindestens eine
der Teilbahnen in Förderrichtung und/oder Querrichtung hierzu gestaucht bzw. komprimierte
werden. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, daß die Förderbänder für die Teilbahnen
mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeit angetrieben sind, so daß mindestens eine
der Teilbahnen im Verhältnis zu anderen Teilbahnen in Förderichtung gestaucht bzw.
komprimiert wird. Vorrichtungsmäßig können ferner mindestens sein, so daß die betreffende
Teilbahn in Querrichtung zur Förderrichtung zusammendrückbar bzw. komprimierbar
ist. Dieses Stauchen bzw. Komprimieren kann wahlweise an den unterschiedlichsten
Stellen zwischen der Aufspaltstelle einerseits und dem Härtofen andererseits vorgenommen
werden.
[0040] Auf diese Weise ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß die Fasern innerhalb der
betreffenden Teilbahn nicht parallel zu den großen Oberflächen verlaufen, sondern
mehr oder weniger schräg hierzu bzw. mit einer Richtungskomponente, die senkrecht
zu den großen Oberflächen orientiert ist. Durch dieses Umorientieren der Fasern ergeben
sich größere Festigkeitseigenschaften, insbesondere eine größere Druckfestigkeit
senkrecht zu den Oberflächen.
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Fasserdämmstoffbahn, insbesondere
aus Mineralfasern, wobei ein aus einer Sammelkammer kommendes mit Binde- und Imprägniermitteln
(Schmälzmitteln) versehenes Primärvlies verdichtet und einem Härteofen zum Aushärten
der Binde- und Imprägniermittel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärvlies
vor der Härteofen in zwei oder mehrere Teilbahnen aufgespalten wird und daß mindestens
ene Teilbahn abgehoben, unter Ausrichten der Fasern stark komprimiert und anschließend
der oder den übrigen Teilbahnen wieder zugeführt und hiermit gemeinsam in dem Härteofen
ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgehobene Teilbahn
auf eine Drittel bis ein Fünftel komprimiert wird, so daß die Dichte das Dreifache
bis Fünffache der ursprünglichen Rohdichte beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verhinderung
einer Rückfederung in die Teilbahn ein viskoses Bindemittel kontinuierlich eingepreßt
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das horizontalgeführte
Primärvlies durch einen oder mehrere horizontale Schnitte in Teilbahnen aufgespalten
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das horizontalgegeführte
Primärvlies durch einen oder mehere vertikale Schnitte in Teilbahnen aufgespalten
wird und daß die Teilbahnen nach unterschiedlicher Komprimierung horizontal übereinander
geführt und miteinander verbunden werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede abgehobene,
komprimierte Teilbahn insbesondere mittels Mikrowellengenerator, Heißluftstrom oder
Oberflächenstrahlern mindestens in Teilbereichen ausgehärtet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Teilbahnen zusätzlich Bindemittel aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel auf beiden
einander zugekehrten Oberflächen der Teilbahnen aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche
der komprimierten Teilbahn mit zusätzlichen Farben- und/oder Imprägniermitteln bis
zur Schleiffähigkeit behandelt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche
der komprimierten Teilbahn mit bis zu etwa 1000°C thermisch hochbeständigen Materialien,
insbesondere Materialien, die im bekannten Sol-Gel-Verfahren ausfallen, behandelt
oder beschichtete wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Innenfläche der komprimierten Teilbahn ein feuchtigkeitsundurchlässiges Sperrmittel
aufgebracht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der
Außen- und/oder Innenfläche der komprimierten Teilbahn luftdurchlässige und thermisch
stabile Verstärkungsmittel, insbesondere dünne Vliese, Gewebe oder Geflechte, aufgebracht
werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der
Außen- und/oder Innenfläche der komprimierten Teilbahn mit anorganischen Bindemitteln,
insbesondere Wasserglas und dessen Derivate oder Kieselsäure-Ester kolloidaler Kieselsäure,
versehene Metall- oder Keramikfasern und -teilchen aufgesprüht werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die
zu komprimierende Teilbahn reflektierende Stoffe, insbesondere Metallpulver, Metallgewebt
und -geflechte oder keramische Werkstoffe, wie Glimmer, eingebracht werden, derart,
daß diese Stoffe nach dem Komprimieren eingebettet sind.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Stoffe
in einer oder mehreren Schichten eingebracht werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten mit Abständen
von weniger als 20 mm von den Oberflächen eingebracht werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die
zu komprimierende Teilbahn zwecks Erhöhung der Feuerwiderstandsdauer schaumbildende
Stoffe eingebracht werden.
18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärvlies durch Auffaltung
einer dünnen kontinuierlichen Vlieslage gebildet wird, und daß auf die Vlieslage vor
der Auffaltung Verstärkungsmittel aufgebracht werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsmittel
mit Fasern oder Metallpatrikeln verstärkte anorganische oder organische Bindemittel
gewählt werden.
20. Verahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsmittel
Glasvliese, Glasgeflechte oder -gewebe oder Metallgeflechte oder egewebe gewählt
werden.
21. Verahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsmittel
lose Fasern und ein Bindemittel gewählt werden, die gleichzeitig auf die dünne Vlieslage
aufgesprüht werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auffaltung der dünnen Vlieslage derart vorgenommen wird, daß die Falten im wesentlichen
vertikal bzw. senkrecht zu den großen Flächen des Primärvlieses verlaufen.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auffaltung der dünnen Vlieslage derart vorgenommen wird, daß die Falten stufenweise
waagerecht oder schräg geneigt unter einem Winkel kleiner als 90° zu den großen Flächen
des Primärvlieses aufeinander liegen.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine der Teilbahnen in Förderrichtung und/oder Querrichtung hierzu gestaucht
bzw. komprimiert wird, so daß die Fasern innerhal dieser Teilbahn mit einer Richtungskomponente
senkrecht zu den großen Oberflächen orientiert werden.
25. Vorrichtung zu Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Fasern,
insbesondere Mineralfasern, unter gleichzeitigem Aufsprühen von Binde- und Imprägniermitteln
(Schmälzmitteln) in einer Sammelkammer zu einem kontinuierlichen Primärvlies gesammelt,
das Primärvlies zwischen Rollen oder Bändern verdichtete und anschließend kontinuierlich
zu einem Härteofen zum Aushärten der Binde- und Imprägniermittel gefördert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen der Sammelkammer und dem Härteofen Trennvorrichtungen
zum Aufspalten des Primärvlieses in zwei oder mehrere Teilbahnen angeordnet sind,
daß im Anschluß an die Trennvorrichtung Führungen zum Ab heben mindestens einer Teilbahn
vorgesehen sind, daß Andrückwalzen oder -bänder zum starken Komprimieren jeder abgehobenen
Teilbahn vorhanden sind und daß derartige Behandlungseinrichtungen nachgeschaltet
sind, daß jede Teilbahn in komprimierter Form dem übrigen Primärvlies wieder zugeführt
und mit diesem gemeinsam durch den Härteofen geleitet wird.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtungen
aus Bandsägen bestehen, welche wahlweise für horizontale oder vertikale Schnitte
angeordnet sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26,, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich
der Andrückwalzen oder -bänder mindestens eine Beleimungswalze, insbesondere zum
Einpressen eines viskosen Bindemittels, vorgesehen ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die
Behandlungseinrichtungen wahlweise einen Mikrowellengenerator, einen Oberflächenstrahler
oder eine Einrichtung zum Erzeugen eines Heißluftstromes aufweisen, derart, daß die
in der abgehobenen Teilbahn enthaltenen und/oder zusätzlich aufgebrachten Bindemittel
mindestens teilweise aushärten.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, gekennzeichnet durch zusätzliche
Aufgabe einrichtungen für Luftdurchlässige und thermisch stabile Verstärkungsmittel,
insbesondere dünne Polyestervliese, Gewebe oder Geflechte.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29, gekennzeichnet durch zusätzliche
Sprüheinrichtungen zum Aufbringen von Verstärkungsmitteln.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, gekennzeichnet durch eine Pendeleinrichtung
zur Bildung eines Primärvlieses aus einer vorbehandelten dünnen kontinuierlichen Vlieslage
durch Auffalten.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die
Förderbänder für die Teilbahnen mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten angetrieben
sind, so daß mindestens eine der Teilbahnen im Verhältnis zu anderen Teilbahnen in
Förderrichtung gestaucht bzw. komprimiert wird.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 32 dadurch gekennzeichnet, daß zu
mindestens einer Teilbahn seitliche Andrückorgane vorgesehen sind, so daß die Teilbahn
in Querrichtung zur Förderrichtung zusammendrückbar bzw. komprimierbar ist.