Mineralfaser-Spritz- und Einblasverfahren mit Schaumträgersystem

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Spritzen von Flächen oder Einblasen in Hohlräume von Dämm- und/oder Isolierstoff, insbesondere aus Mineralfasern, durch gleichmäßiges Fördern und Beschleunigen des Dämm-/Isolierstoffes bis zur Austragsöffnung des Einblasschlauches unter Zumischung eines Spezialschaumes und ggf. von fein verteiltem Bindemittel und gemeinsames Austragen mit Hilfe einer Spritzpistole. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Spritzen oder Einblasen von Mineralfasern zum Dämmen oder Isolieren, mit einem mit einer Pumpe oder Gebläse verbundenen Einblasschlauch, einer Zufuhrung für das Bindemittel und einer Spritzdüse ausgangsseitig des Einblasschlauches zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Ein derartiges Verfahren sowie eine derartige Vorrichtung sind aus der Druckschrift US-A-4 768 710 bekannt.

[0003] Zur Isolierung gegen Wärme und Kälte, zum Dämmen gegen Geräuschbelastung, zur Herstellung eines Brandschutzes und zu vielen anderen Zwecken werden Mineralfasern eingesetzt, wobei diese in Form von Matten oder Formteilen den jeweils zu isolierenden oder dämmenden Teilen zugeordnet werden. Schlecht zugängliche Bereiche, insbesondere Hohlräume und enge Körper sind auf diese Weise nicht zu isolieren bzw. dort ist ein Dämmstoff nicht unterzubringen. Daher ist man dazu übergegangen, den Dämmstoff bzw. Isolierstoff einzublasen und durch Zugabe von beispielsweise von Bindemittel zu fixieren, so daß er durch Vibration o. ä. Belastung nicht verdichtet werden kann. Damit ist eine gleichmäßige Isolierung nach dem Aushärten des Materials gewährleistet. Das eingeblasene Dämmstoffmaterial ist nämlich durch das Bindemittel so verklebt, daß eine Formschale entsteht, die alle Hohlräume gleichmäßig füllt und auch langfristig erhalten bleibt. Hierzu wird dem Dämm-/Isolierstoff im Bereich der Spritzpistole bzw. Düse das Bindemittel zugemischt und zwar so, daß es von schräg her in den Ausblasstrom hineingelangt, sich hierbei vermischt und zu der gewünschten Benetzung führt. Nachteilig ist, daß auch dann, wenn Bindemittel zugegeben wird, eine gleichmäßige Benetzung nicht immer zu erreichen ist, so daß Staub entsteht. Insbesondere entsteht Staub, wenn derartige Mineralfasern o. ä. Materialien ohne Bindemittelzugabe verblasen werden sollen. Einsprühen von Wasser reicht nicht. Aus der US-A1-4 768 710 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, nach dem kurz vor dem Einblasschlauch Schaum zugemischt wird, der vorher zubereitet wurde. Aufgrund der Transportwege und der Beeinflussung des Schaumes beim Zusammenführen, wird die Mischung des Schaumes und seine Beständigkeit stark beeinträchtigt.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein die Wirkung des Spezialschaumes voll garantierendes Spritz- oder Einblasverfahren für Dämm- oder Isolierstoffe aus Mineralfasern o. ä. Material und eine zur Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen.

[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Wasser und ein Spezialschäumer unter Zuführung von Luft vermischt und gleichzeitig mit dem Dämm-/Isolierstoff vermengt wird.

[0006] Mit einem solchen Verfahren ist es möglich, einen Spezialschaum zu erzeugen, der so mit den Fasern vermengt wird, daß selbst feinste und kleinste Faserpartikel in einem Schaumkissen schwebend ausgetragen werden, da die Vermengung mit Entstehen des frischen Schaumes erfolgt. Diese Masse kann dann problemlos weiterverarbeitet werden, indem daraus Formen hergestellt oder Hohlräume ausgefüllt werden und indem Decken, Wände oder Stahlteile angespritzt und anschließend geglättet werden. Besonders vorteilhaft ist, daß diese Masse nach dem Austragen optimal verarbeitet, beispielsweise von Hand verarbeitet und geformt werden kann, wobei mit dem Verschwinden des Trägerschaumes während des Trocknungsvorganges ein festes Formteil aus gebundenen Fasern entsteht, welches langfristig elastisch und stabil bleibt. Dabei ist es möglich, bei Wärmeisolierungen beispielsweise mit Hilfe von Mineralwolle, beim Brandschutz oder bei Hochtemperaturisolierung keramische Fasern mit Bindemitteln einzusetzen, so daß das erfindungsgemäße Verfahren sehr vielseitig angewendet und verwirklicht werden kann. Besonders vorteilhaft ist es dabei, daß auch bei feinstem Material, d. h. kleinsten Faserpartikeln und beim Spritzen beispielsweise auf eine Fläche die kleinsten Partikel nicht freigesetzt werden, sondern vielmehr im Schaum gebunden auf die Fläche aufgebracht werden und damit unschädlich bzw. umweltfreundlich zu verarbeiten sind. Der dafür notwendige Aufwand ist gering, so daß ein derartiges Verfahren als besonders technisch fortschrittlich angesehen werden muß.

[0007] Der Schaum steht voll wirksam zur Verfügung, weil das Wasser und der Spezialschäumer unter Zuführung von Luft vermischt und dabei gleichzeitig mit dem Dämm- und Isolierstoff vermengt wird. Es ist allerdings darauf zu achten, daß es dabei nicht zu einer starken Befeuchtung kommt, weil die Gefahr besteht, daß die Fasern den Schäumprozeß beeinflussen.

[0008] Je nach Anwendungszweck ist die Zugabe von Bindemittel von Vorteil, wenn als Dämm-/Isolierstoff Material zum Einsatz kommt, das eine besonders gute Formbeständigkeit aufweisen soll, beispielsweise weil es in Sicherheitsschränken, Schornsteinen, Stahlkaminen, für Geräteauskleidungen o. ä. zum Einsatz kommt. Dann ist es von Vorteil, wenn der Schaum aus dem Bindemittel, Spezialschäumer und Luft erzeugt wird. Das Bindemittel übernimmt hier die Funktion des Wassers, wobei je nach Art des Bindemittels sogar auch auf den Spezialschäumer verzichtet werden kann, da Bindemittel und Luft gemeinsam das Schaumkissen erbringen, in das dann das Dämm-/Isoliermaterial eingebettet werden kann.

[0009] In der Regel ist der Anteil an Spezialschäumer gering zu halten. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß er mit einem Anteil von 0,5 bis 6 % beigemischt wird, wobei dies im wesentlichen von den Anforderungen an den Schaum bezüglich seiner Stabilität und der Größe seiner Bläschen abhängt. Auch die Größe der einzubindenden Mineralfasern ist mitentscheidend, wobei zweckmäßigerweise vorgesehen ist, daß der Anteil des Spezialschäumers mit Verringerung der Faserabmessungen gesteigert wird, um auf diese Art und Weise die Stabilität vor allem des Schaums zu erhöhen. Wichtig ist auch, ob das Material anschließend noch von Hand weiterverarbeitet werden soll, da dann eine entsprechende Optimierung des Schaumes von Vorteil ist. Werden aber einfach Hohlräume ausgespritzt, so kann auch der Anteil an Schäumer verringert werden, da es dabei im wesentlichen um das staubfreie Einbringen der Mineralfasern bzw. des Dämm- und Isolierstoffes geht.

[0010] Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung, bei der Dämm-/Isolierstoff über ein Gebläse oder eine Pumpe durch einen Einblasschlauch herangebracht wird, um dann Bindemittel u. ä. zuzugeben und das Material durch die ausgangsseitige Spritzdüse auszutragen. Zur Durchführung des Verfahrens wird eine solche Vorrichtung erweitert, indem der Einblasschlauch ausgangsseitig und noch vor der Spritzdüse als Doppelrohr ausgebildet ist, in das ein den Spezialschäumer zuführendes Schaumrohr von außen schräg in Förderrichtung geführt einmündet und dessen Innenrohr mit einstellbar ausgebildeten Schleusen ausgerüstet ist. Bei einer derartigen Ausbildung wird in dem Doppelrohr der gerade erzeugte Schaum über die Schleusen in das Innere des Einblasschlauches bzw. in das Innere des Doppelrohres eingegeben, wo er den Dämm-/Isolierstoff aufnimmt, einbettet und mit diesem zusammen dann über die Düse ausgetragen wird.

[0011] Die für eine optimale Einstellung des Schaumes notwendige Luft kann noch nachgemischt werden, wenn das Außenrohr des Doppelrohres wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, mehrere zur Luftzuführung dienende, über den Umfang verteilt angeordnete Bohrungen aufweist. Durch diese Bohrungen tritt die Luft je nach Bedarf in den Zwischenraum ein, um dort mit Wasser, Schäumer bzw. Bindemittel durchmischt und zu Schaum verarbeitet zu werden. Dieser Schaum wird dann, wie weiter oben erwähnt, durch die Schleusen in den Innenraum ausgetragen, wo die Durchmischung mit dem Dämm-/Isolierstoff erfolgt. In diesen Bohrungen soll eine Art Rückschlagventil angeordnet werden, so daß durch den Innendruck im Zwischenraum zwischen Außen- und Innenrohr Luft eingesaugt wird, nicht aber den umgekehrten Weg strömen kann.

[0012] Weiter oben ist bereits darauf hingewiesen worden, daß entweder Wasser oder Bindemittel für die Schaumherstellung zum Einsatz kommt. Von daher wird der Aufbau einerseits erleichtert und die Spritzpistole besser handhabbar, wenn das Schaumrohr, wie erfindungsgemäß vorgesehen, mit einem Bindemittel- oder mit einem Wasserspeicher verbunden ist. Damit kann durch entsprechende Ventile entweder Bindemittel und/oder Wasser zur Herstellung des Schaumes zugeführt werden, je nachdem, welcher Einsatzzweck für das Endprodukt vorgesehen ist, wobei die Herstellung in der Maschine bzw. dem entsprechend ausgebildeten Schaumrohr erfolgt. Da sowohl das Bindemittel wie auch das Wasser nur in relativ geringen Mengen benötigt wird, kann ein Schlauch geringen Durchmessers verwendet werden, so daß mit der Spritzpistole und den nachgeordneten Schläuchen auch größere Distanzen zur Einblasmaschine überbrückt werden können, so daß die Arbeiten insgesamt dadurch erleichtert sind.

[0013] Eine optimale Durchmischung des Materials vor dem Verlassen der Spritzdüse wird sichergestellt, indem zwischen Doppelrohr und Spritzdüse ein Mischschlauch angeordnet ist. In diesen Mischschlauch wird der getrennt hergestellte und mit dem Dämm-/Isolierstoff dann vermischte Schaum noch einmal mit dem Stoff so durchgemischt, daß an der Spritzdüse auch wirklich das gewünschte, die kleinsten Faserpartikel einbettende Schaumkissen austritt, um den vorgesehenen Hohlraum auszufüllen oder aber die vorgesehene Fläche zu bedecken.

[0014] Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Verfahren geschaffen worden ist, mit dem auf überraschende Art und Weise auch feinstfasriges Fasermaterial für Dämm- und Isolierzwecke sicher und staubfrei verarbeitet werden kann. Dabei ist es nicht nur möglich, dieses Material in Hohlräume einzublasen, sondern auch damit Flächen zu bespritzen, auf denen dieses Material dann vorteilhaft haften bleibt. Der hergestellte Spezialschaum, der aus Luft und Wasser oder aus Luft und Bindemittel bzw. auch Schäumer besteht, kann mit einer Misch- bzw. Spritzpistole ausgetragen werden, wobei er diese Faserpartikel sicher mitnimmt und einbettet. Diese Masse ist dann wiederum überraschend problemlos weiterzuverarbeiten, wobei sie vorteilhaft in Formen oder Hohlräume eingefüllt werden kann oder auf Decken, Wände und Stahlteile aufgespritzt werden kann, um dann anschließend geglättet zu werden. Der Trägerschaum verschwindet nach einer gewissen Zeit, so daß dann ein optimal festes und vorteilhaftes Formteil entsteht, das die vorgesehene Dämm- oder Isolieraufgabe vorteilhaft erfüllen kann. Für entsprechende Einsatzgebiete als Wärmeisolierung mit Mineralwolle, als Brandschutz oder als Hochtemperaturisolierung mit keramischen Fasern stehen eine Reihe von Bindemitteln zur Verfügung, die den jeweils gewünschten Anforderungen gerecht werden und mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung optimal zu verarbeiten sind. Das Verfahren und die Vorrichtung sind somit sehr vielseitig einsetzbar und genügen den besonderen Umweltschutzbedingungen optimal, weil die zu verarbeitenden Mineralfasern und sonstigen Dämm-/Isolierstoffe während des Verarbeitungsprozesses nicht in die Umwelt gelangen können und weil sie nach dem Verarbeiten auch noch optimal als Formteil wirken. Als besonders vorteilhaft ist anzusehen, daß nur eine relativ geringe Wassermenge zugeführt werden muß, so daß ein schnelles Austrocknen des Endmaterials erreicht werden kann. Vorteilhaft ist weiter ein wesentlich verringerter Spritzverlust und ein geringes Raumgewicht, da durch den Schaum ein entsprechend günstiger Aufbau erreicht wird. Auf die staubfreie Verarbeitung sowie die Möglichkeit des Glättens und Verformens des aufgebrachten Materials ist bereits hingewiesen worden.

[0015] Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1

eine Darstellung der Einblasmaschine mit Zubehör,

Fig. 2

die Spritzpistole in Seitenansicht und

Fig. 3

die Spritzspistole im Bereich des Doppelrohres im Schnitt.

[0016] Fig. 1 zeigt eine Einblasmaschine 1 in einfacher Ausfertigung, wobei auf der Vorderseite der Ansaugschlauch 2 und der Einblasschlauch 3 über Anschlüsse mit der Einblasmaschine 1 zu verbinden sind. Weiter sind Steckanschlüsse 4 zu erkennen, über die die verschiedenen Bindemittel oder Wasserzuführungsschläuche mit den in der Einblasmaschine 1 untergebrachten Speichern zu verbinden sind. Weiter sind auch Steckanschlüsse 4 für die elektrische Versorgung der in dem Gehäuse der Einblasmaschine 1 untergebrachten Gebläse vorgesehen. Mit 5 ist eine Spritzdüse angedeutet bzw. der dafür vorgesehene Anschluß, mit 7 die Spritzpistole, wobei Einzelheiten der Fig. 2 zu entnehmen sind.

[0017] Als Spritzpistole 7 dient die aus Fig. 2 ersichtliche Vorrichtung, wobei es sich auch um ein Rohrstück handelt, in das einmal der Einblasschlauch 3 einmündet und zum anderen das Schaumrohr 6. Vorne an der Spritze ist die Spritzdüse 5 vorgesehen, über die das Material nach dem Mischprozeß ausgetragen wird.

[0018] Mittig der Spritzpistole 7 befindet sich ein Doppelrohr 8, in das auch das Schaumrohr 6 einmündet. Das Außenrohr 9 des Doppelrohres 8 weist einen deutlich größeren Durchmesser als das mit den Schleusen 10, 11 ausgerüstete Innenrohr 13 auf. Fig. 3 zeigt, daß die Schleusen 10, 11 über den Umfang des Innenrohrs 13 verteilt angeordnet sind und über Schieber 12 teilweise oder ganz verschlossen werden können. Über Einstellschrauben kann die Menge geregelt werden. Der Verschäumungsprozeß kann ggf. im Zwischenraum 17 zwischen Innenrohr 13 und Außenrohr 9 ergänzt werden, um dann einen entsprechend aufgebauten Schaum durch die Schleusen 11, 12 in den Innenraum 18 hineinzubringen. Bei der Schaumherstellung kann im übrigen die Zufuhr von Wasser/Bindemittel und Luftdruck variiert werden. Dadurch ist jederzeit eine Einstellung des Schaumes den Einsatzbedingungen entsprechend möglich.

[0019] Soll zur Beeinflussung des Schaumes noch Luft zugeführt werden, erfolgt dies über die Bohrungen 14, 15 im Außenrohr 9. Diese Bohrungen 14, 15 können durch Rückschlagventile gesichert werden, um das Austreten des Schaumes sicher zu unterbinden und sicherzustellen, daß dieses Material ausschließlich über die Schleusen 11, 12 in den Innenraum 18 hineingebracht wird. Es ist auch denkbar, Bindemittel mit Wasser und Luft sowie Schäumer zu einem entsprechenden Schaum zu verarbeiten.

[0020] Die im Innenraum 18 gemischte Masse wird anschließend in einen Mischschlauch 16 hineingefördert, dessen Lage und Ausbildung in Fig. 2 gezeigt und angedeutet ist. In diesem Mischschlauch 16 erfolgt eine weitere und abschließende Durchmischung von Schaum und Fasern, so daß dann nur optimal eingebettete Fasern über die Spritzdüse 5 die Spritzpistole 7 verlassen können. Diese Masse kann dann, wie bereits erwähnt, problemlos weiterverarbeitet werden.

[0021] Vorteilhaft ist der um rd. 50 % geringere Wasserverbrauch, ein geringer Spritzverlust (vernachlässigbar), ein geringes Raumgewicht der Masse und vor allem ein völlig staubfreies Spritzen und sonstiges Verarbeiten der Masse.

Ansprüche

1. Verfahren zum maschinellen Spritzen von Flächen oder Einblasen in Hohlräume von Dämm- und/oder Isolierstoff, insbesondere aus Mineralfasern, durch gleichmäßiges Fördern und Beschleunigen des Dämm-/Isolierstoffes bis zur Austragsöffnung des Einblasschlauches unter Zumischung eines Spezialschaumes und gegebenenfalls von fein verteiltem Bindemittel und gemeinsames Austragen mit Hilfe einer Spritzpistole,
dadurch gekennzeichnet,
daß Wasser und ein Spezialschäumer unter Zuführung von Luft vermischt und gleichzeitig mit dem Dämm-/Isolierstoff vermengt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spezialschaum aus dem Bindemittel, Schäumer und Luft erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spezialschäumer mit einem Anteil von 0,5 bis 6 % beigemischt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Spezialschäumers mit Verringerung der Faserabmessungen gesteigert wird.

5. Vorrichtung zum Spritzen oder Einblasen von Mineralfasern zum Dämmen oder Isolieren, mit einem mit einer Pumpe oder Gebläse verbundenen Einblasschlauch (3), einer Zuführung für das Bindemittel und einer Spritzdüse (5) ausgangsseitig des Einblasschlauches (3) zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einblasschlauch (3) ausgangsseitig und noch vor der Spritzdüse (5) als Doppelrohr (8) ausgebildet ist, in das ein den Spezialschäumer zuführendes Schaumrohr (6) von außen schräg in Förderrichtung geführt einmündet und dessen Innenrohr (13) mit einstellbar ausgebildeten Schleusen (10, 11) ausgerüstet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Außenrohr (9) des Doppelrohres (8) mehrere zur Luftzuführung dienende, über den Umfang verteilt angeordnete Bohrungen (14, 15) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaumrohr (6) mit einem Bindemittel- oder einem Wasserspeicher verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Doppelrohr (8) und einer Spritzdüse (5) ein Mischschlauch (16) angeordnet ist.

Claims

1. Process for spraying surfaces by machine or injecting damping and/or insulating material, in particular mineral fibres, into cavities by means of uniform transport and acceleration of the damping/insulating material up to the discharge opening of the injection pipe, with the addition of a special foam and optionally a finely dispersed binding agent, and discharging these in combination by means of a spray gun, characterised in that water and a special foaming agent are mixed with air and at the same time mixed with the damping/insulating material.

2. Process according to Claim 1, characterised in that the special foam is formed from the binding agent, foaming agent and air.

3. Process according to Claim 1, characterised in that the special foaming agent is added in a proportion of 0.5 to 6%.

4. Process according to Claim 3, characterised in that the proportion of special foaming agent is increased as the dimensions of the fibres decrease.

5. Apparatus for spraying or injecting mineral fibres for damping or insulation purposes, with an injection pipe (3) connected to a pump or blower, a supply pipe for the binding agent and a spray nozzle (5) on the outlet side of the injection pipe (3), for implementation of the process according to Claims 1 to 4, characterised in that the injection pipe (3) is provided on the outlet side and upstream of the spray nozzle (5) in the form of a double pipe (8), into which a foam pipe (6) carrying the special foaming agent feeds obliquely from outside in transport direction, and the inner pipe (13) of said double pipe (8) is provided with adjustable valves (10, 11).

6. Apparatus according to Claim 5, characterised in that the outer pipe (9) of the double pipe (8) has several holes (14, 15) distributed over its periphery for the supply of air.

7. Apparatus according to Claim 5, characterised in that the foam pipe (6) is connected to a storage means for binding agent or water.

8. Apparatus according to Claim 5, characterised in that a mixer pipe (16) is disposed between the double pipe (8) and a spray nozzle (5).

Revendications

1. Procédé pour mécaniquement pulvériser des surfaces ou injecter des corps creux avec un matériau d'étanchement et/ou d'isolation en particulier de fibres minérales à l'aide d'une alimentation uniforme et d'une activation du matériau d'étanchement/d'isolation jusqu'à l'orifice de sortie du tuyau de pulvérisation lors du mélange d'une mousse spécifique et le cas échéant d'un liant finement divisé et d'une distribution commune à l'aide d'un pistolet de pulvérisation, caractérisé en ce que de l'eau et un agent moussant spécifique sont mélangés lors d'un transport d'air et simultanément mêlés au matériau d'étanchement/d'isolation.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mousse spécifique se forme avec le liant, l'agent moussant et l'air.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent moussant spécifique est mélangé dans la proportion de 0,5 à 6 %.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la proportion d'agent moussant spécifique s'élève avec la réduction du dosage en fibres.

5. Dispositif pour pulvériser ou injecter des fibres minérales pour calfeutrer ou isoler avec un tuyau (3) d'injection relié à une pompe ou une soufflerie, une conduite pour le liant et une tuyère (5) à la sortie du tuyau d'injection (3) pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tuyau d'injection (3) du côté de la sortie mais avant la tuyère (5) est un tube double (8) dans lequel un tube de moussage (6) pour l'amenée de l'agent de moussage spécifique débouche obliquement dans la direction de transport et dont le tube intérieur (13) est équipé d'évents (10, 11) régiables.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tube extérieur (9) du tube double (8) est muni d'orifices (14, 15) répartis à sa périphérie pour l'alimentation en air.

7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tube de moussage (6) est relié à un réservoir de liant et/ou d'eau.

8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que un tuyau de mélange (16) est placé entre le tube double (8) et la tuyère (5).

Zeichnung