Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Dämmstoffbahn

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Dämmstoffbahn, insbesondere eines Dämmfilzes bzw. hieraus vereinzelbaren Dämmplatten aus Steinwolle, bei dem ein Faservlies auf einer Fördereinrichtung einer Aufrollstation zugeführt wird, in der das Faservlies zu einem Wickel aufgewickelt wird, wobei das Faservlies im Wickel komprimiert ist. Um eine gleich-mäßige Elastifizierung des Faservlieses zu erzielen, so daß das Faservlies auch bei großer Dichte schonend aufgerollt werden kann, ist vorgesehen, daß das Faservlies vor der Aufrollstation einer Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung zugeführt wird, in der das Faservlies im wesentlichen in Richtung der Flächennormalen zumindest seiner im Wickel außenliegenden großen Oberfläche komprimiert und anschließend dekomprimiert wird, um das Faservlies zu elastifizieren, wobei die Kompression und die Dekompression kontrolliert erfolgt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dämmstoffbahn, insbesondere eines Dämmfilzes bzw. hieraus vereinzelbaren Dämmplatten aus Steinwolle, bei dem ein Faservlies auf einer Fördereinrichtung einer Aufrollstation zugeführt wird, in der das Faservlies zu einem Wickel aufgewickelt wird, wobei das Faservlies im Wickel komprimiert ist.

[0002] Dämmstoffbahnen aus Mineralwolle, insbesondere Steinwolle und / oder Glaswolle werden zur Dämmung von Gebäuden verwendet. Derartige Dämmstoffbahnen können beispielsweise als Dämmfilz ausgebildet sein, welcher Dämmfilz in Dämmplatten vereinzelbar ist. Derartige Dämmstoffbahnen weisen Rohdichten zwischen 12 und 60 kg/m³ auf. Aufgrund dieser relativ niedrigen Rohdichten sind derartige Dämmstoffbahnen nicht druckbelastbar. Für die Lagerung derartiger Dämmstoffbahnen im Herstellerwerk, beim Händler sowie auf der Baustelle wird ein großer Raum benötigt. In gleicher Weise wird ein entsprechender großer Transportraum, beispielsweise in Lastkraftfahrzeugen erforderlich, so daß entsprechend eingesetzte Lastkraftfahrzeuge hinsichtlich ihrer gewichtsmäßigen Transportkapazität nicht ausgelastet werden.

[0003] Voranstehend beschriebene Dämmstoffbahnen werden in an sich üblicher Weise kontinuierlich auf Fertigungslinien hergestellt, die einen an sich bekannten Schmelzofen, ein Zerfaserungsgerät sowie eine Fördereinrichtung aufweisen. Um derartige Dämmstoffbahnen als transportfähige Gebinde bereitzustellen, werden die Dämmstoffbahnen in einer am Ende der Fördereinrichtung angeordneten Aufrollstation aufgewickelt und einfoliert. Selbstverständlich kann eine derartige Herstellungslinie weitere Komponenten, wie weitere Schneideinrichtungen und / oder Härteöfen aufweisen. Es versteht sich von selbst, daß die auf der Linie endlos hergestellte Dämmstoffbahn vor dem Wickeln von der Dämmstoffbahn abgelängt wird.

[0004] Es ist bekannt, den zu wickelnden Dämmfilz während des Wickelvorgangs zu komprimieren, so daß jeder Wickel bei gleichbleibendem Volumen eine größere Masse aufweist. Derartige Dämmfilze sind beispielsweise aus der DE 36 12 857 C2 bekannt, wobei hier ein Kompressionsverhältnis der Dämmstoffbahn im Wickel von 1 zu 2,5 besteht. Insgesamt sind Kompressionen bis zu 50% des Ausgangsvolumens bekannt. Das Komprimieren derartiger Dämmstoffbahnen hat sehr viele wirtschaftliche Vorteile. Aufgrund herstellungsbedingter Faktoren lassen sich Dämmstoffbahnen aus Steinwolle ohne Verlust der Ausgangsdicke weniger stark komprimieren als Dämmstoffbahnen aus Glaswolle. Darüberhinaus ist auch die Wickelfähigkeit der Dämmstoffbahnen aus Steinwolle deutlich geringer.

[0005] Grundsätzlich bestehen Mineralwolledämmstoffe aus glasig erstarrten Fasern, die zumeist mit geringen Mengen duroplastisch erhärtenden Phenol-Formaldehyd-Harnstoffharz-Gemischen gebunden werden. Die Durchmesser der Fasern betragen im Mittel weniger als 3 bis 4 µm. Die Längen der Fasern variieren zwischen wenigen Millimetern bis hin zu einigen Zentimetern bei den sogenannten Glaswollen. Es wird handelsüblich zwischen Glaswolle, Steinwolle und Schlackenwolle unterschieden. Die Zusammensetzungen der verschiedenen Mineralwollen sind deutlich unterschiedlich. Die für die Herstellung von Glaswolle geeigneten Schmelzen sind alkalireich und lassen sich deshalb im Schleuder-Blas-Verfahren zu relativ langen glatten Fasern ausziehen. Die Fasern werden mit den Bindemitteln imprägniert und fallen in einem Schacht auf ein Transportband. Die Fasern lagern sich auf diesem Transportband flach ab. Durch die Hintereinanderschaltung mehrerer Zerfaserungsaggregate, welche die von ihnen produzierten Fasern alle auf das gleiche Transportband ablegen, können strömungsbedingte unterschiedliche Ablagerungen über die Breite und Länge des Transportbandes weitgehend ausgeglichen werden. Da die einzelnen Zerfaserungsaggregate eine relativ geringe Leistung haben, steigert natürlich diese Reihenschaltung die Wirtschaftlichkeit der Herstellungslinie. Der mit dem Bindemittel und geringen Ölmengen zur Staubbindung imprägnierte Fasermassenstrom wird einem Härteofen zugeleitet, in dem der Fasermassenstrom auf die gewünschte Dicke und durch entsprechende Regulierung der Transportgeschwindigkeit mit der angestrebten Rohdichte hergestellt wird. Nach dem Verlassen des Härteofens liegen die Fasern parallel zu den großen Oberflächen, d. h. die von dem endlosen Fasermassenstrom abgetrennten Abschnitte weisen eine ausgesprochen laminare Struktur auf. Bei einer derartigen Struktur weist die Dämmstoffbahn parallel zu den großen Oberflächen eine deutlich höhere Zugfestigkeit als quer dazu auf Derartige Dämmstoffbahnen lassen sich leicht komprimieren und weisen eine gewisse Elastizität auf, d. h., wird die Dämmstoffbahn leicht komprimiert und die Belastung anschließend aufgehoben, so nimmt die Dämmstoffbahn ihre ursprüngliche Dicke nach Aufhebung der Belastung ein.

[0006] Die hier in Rede stehenden leichten Dämmfilze aus Glaswolle werden mit Rohdichten von ca. 6 bis 20 kg/m³, vorzugsweise 14 bis 18 kg/m³ hergestellt. In diesem Rohdichtebereich weisen die Glaswolle-Dämmstoffe einen Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit von

auf. Diese Dämmfilze können ohne weiteres zu mehreren Meter langen Rollen aufgewickelt werden, wobei die Dämmfilze mit bis zu ca. 60% komprimierbar sind. Bei größeren Dicken muß die Kompression allerdings reduziert werden, da hier bereits die Gefahr besteht, daß beim Aufrollen die Zugfestigkeit der äußeren Zonen überschritten wird. Durch aufgeklebte reißfeste Folien, Papiere, Fliese oder dergleichen kann die Rißbildung verhindert werden.

[0007] Die bereits eingangs erwähnte DE 36 12 857 C2 sieht einen aufrollbaren und im Wickel komprimierten Dämmfilz vor, der Rohdichten zwischen 10 und 40 kg/m³ aufweist, wobei insbesondere Dämmfilze mit Rohdichten von mehr als 25 kg/m³ nicht ohne weiteres wickelbar sind. Weiterhin soll der in dieser Druckschrift beschriebene Dämmfilz einerseits wickelbar sein, andererseits aber nach Öffnen des Wickels und Abschneiden eines eine Platte darstellenden Abschnitts eine Stabilität aufweisen, die der Stabilität einer üblichen Dämmplatte entspricht.

[0008] Im Vergleich zu den voranstehend beschriebenen Dämmstoffbahnen aus Glasfasern bestehen Dämmstoffbahnen aus Steinwollefasern aus relativ kurzen, in sich verformten und zu Flocken aggregierten Fasern. Die Flocken sind gegen eine Druckbelastung aus allen drei Hauptachsen widerstandsfähiger als beispielsweise horizontal geschichtete Glaswolle-Fasern. Die Zugfestigkeit einer durch diese Flocken bestimmten Struktur ist aber in allen Richtungen sehr viel geringer. Entsprechend der Vorgehensweise bei Dämmstoffbahnen aus Glasfasern werden die Steinwollefasern in der Regel mit duroplastisch aushärtendem Phenol-Harnstoff-Formaldehydharz-Gemischen gebunden. Der Bindemittelanteil in Steinwolle-Dämmfilzen und in leichten Steinwolle-Dämmplatten ist mit 1,5 bis ca. 2,5 Masse-% deutlich geringer als bei Glaswolle-Dämmfilzen und leichten Dämmplatten aus Glasfasern. Der Anteil der Bindemittel in den Dämmstoffen ist aus mehreren Gründen nach oben hin begrenzt. Bei zu großen Bindemittelmengen verlieren die Dämmstoffe wegen der zu intensiven Verbindung der Fasern ihre elastisch-federnden Eigenschaften sowie die Nichtbrennbarkeit. Gleichzeitig steigen aber auch die Herstellungskosten für derartige Dämmstoffe überproportional an.

[0009] Sowohl bei den Dämmstoffbahnen aus Glasfasern wie auch bei den Dämmstoffbahnen aus Steinfasern ist die Verteilung der geringen Bindemittelmengen in der Fasermasse völlig unzureichend. In den Dämmstoffen liegen immer Bereiche mit höheren Bindemittelanteilen neben Bereichen mit wenig oder gar keiner Bindung vor. Beide Bereiche verhalten sich bei der Verformung, beispielsweise während des Aufrollens deutlich unterschiedlich, so daß Risse bevorzugt an den Kanten der bindemittelreicheren und damit steiferen Flocken bzw. Fasern entstehen.

[0010] Ausgesprochen ungünstig auf das Aufrollverhalten wirkt sich auch die Sammeltechnik der Steinwollefasern aus. Bei der Herstellung von Steinwolle-Dämmstoffen können die Fasern in voranstehend beschriebener Weise direkt gesammelt werden. Dabei läuft ein luftdurchlässiges Transportband so langsam durch die Sammelkammer, daß sich eine Faserschicht bildet, die der Lieferdicke des Dämmstoffes entspricht. Da eine Homogenität der Faserschicht, insbesondere bei leistungsfähigen Anlagen, weder über die Breite noch die Höhe gegeben ist und auch eine vorzeitige Aushärtung nur durch die Zugabe großer Mengen von Kühlwasser vermieden werden kann, werden die Fasern als möglichst dünnes, mehr oder weniger zusammenhängendes Primärvlies aus der Sammelkammer abgezogen und anschließend mit Hilfe eines quer zur Produktionsrichtung und damit zur Richtung des Transports arbeitenden Pendels kontinuierlich übereinandergelegt. Durch diese Methode kann die Homogenität der Fasermasse bzw. der Dämmstoffbahn in bezug auf die Gebrauchseigenschaften gegenüber der Direktaufsammlung deutlich verbessert werden. Als Folge der mehrfachen Umlenkung auf den Transporteinrichtungen und im Pendel, der hohen Transportgeschwindigkeiten, sowie insbesondere der durch die Pendelbewegung bewirkten Trocknung des Primärvlieses kommt es zur Ausbildung von Trennflächen, die bei der vor der Aushärtung des Bindemittels erforderlichen Höhen- und Längskompression der imprägnierten Fasermassen nicht mehr beseitigt werden können. Die Höhen- und Längskompression der mit Bindemitteln impräg-nierten Fasern wirken sich überwiegend in Längsrichtung des Fasermassenstroms aus. Dementsprechend sind die Eigenschaften der Dämmstoffbahn richtungsabhängig. Weiterhin reichern sich bindemittelfreie Fasern bevorzugt in den Trennzonen an und verhindern eine kraftschlüssige Verbindung der einzelnen Lagen des Primärvlieses, wodurch die Zugfestigkeit zwischen den Primärvlieslagen reduziert wird. Beim Aufrollen der Dämmstoffbahn treten daher zuerst im Bereich der Trennflächen Risse auf.

[0011] Dämmstoffbahnen aus Steinwolle können mit Minimalrohdichten zwischen 23 und 27 kg/m³ hergestellt werden. Um die Wärmeleitfähigkeitsgruppe 040 nach DIN 4108 zu erreichen, sind derartige Rohdichten ausreichend, wobei die Obergrenze 32 kg/m³ beträgt. Dämmstoffbahnen aus Steinwolle in der Wärmeleitfähigkeitsgruppe 035 müssen aber bereits Rohdichten von ca. 40 bis 55 kg/m³ aufweisen. Bei dieser Dichte ist ein Aufwickeln einer derartigen Dämmstoffbahn nur unter Inkaufnahme von Beschädigungen, insbesondere im außenliegenden Bereich möglich.

[0012] Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Wickels aus einem Faservlies, insbesondere eines Dämmfilzes aus vorzugsweise Mineralfasern, insbesondere Steinwolle, bestehend aus einer Fördereinrichtung, beispielsweise einem Förderband und einer am Ende der Fördereinrichtung angeordneten Aufrollstation, in der das mit der Fördereinrichtung als bandförmiges Element der Aufrollstation zugeführte Faservlies zu einem Wickel gewickelt wird, wie sie Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist beispielsweise aus der US 3 964 232 bekannt.

[0013] Ausgehend von dem voranstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit der bzw. mit dem eine gleichmäßige Elastifizierung eines Faservlieses ermöglicht wird, so daß das Faservlies auch bei großer Dichte schonend aufgerollt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht bei einem gattungsgemäßen Verfahren vor, daß das Faservlies vor der Aufrollstation einer Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung zugeführt wird, in der das Faservlies im wesentlichen in Richtung der Flächennormalen zumindest seiner im Wickel außenliegenden großen Oberfläche komprimiert und anschließend dekomprimiert wird, um das Faservlies zu elastifizieren, wobei die Kompression und Dekompression kontrolliert erfolgt.

[0014] Die erfindungsgemäße Elastifizierung führt zum einen dazu, daß die Federkraft über die großen Oberflächen vergleichmäßigt wird. Durch die kontrollierte Kompression und Dekompression wird das Faservlies derart für das Aufwickeln vorbereitet, daß eine höhere Elastizität in den großen Oberflächen besteht, so daß die in der Aufwickelvorrichtung insbesondere im außenliegenden Bereich auftretenden Zugspannungen und Scherbeanspruchungen nicht zu einem Aufreißen des Faservlieses führen. Hierbei erfolgt die Kompression und Dekompression kontrolliert, d. h. das Faservlies wird erst entsprechend seinen Materialeigenschaften schonend komprimiert, bevor die Dekompressionsphase folgt, in der das Faservlies aber nicht schlagartig entspannt, sondern über einen bestimmten Weg einer kontrollierten langsamen Entspannung zugeführt wird. Hierdurch wird die Elastizität derart gesteigert, daß ein Aufrollen der Dämmstoffbahn auch dann möglich ist, wenn die Rohdichte oberhalb der bisher möglichen Dichten für rollbare Dämmstoffbahnen liegt. Das erfindungsgemäße Verfahren führt dazu, daß sich in der Struktur des Faservlieses gleichmäßig verteilte Mikro- und Makrorisse bilden, über deren planmäßige Veränderung die beim Aufrollen entstehenden Zug- und Scherspannungen abgebaut werden. Ziel ist hierbei, einen Zerfall des Dämmstoffes beim Aufrollen oder der Kompression zu verhindern. Im Gebrauch machen sich die entstehenden Auflockerungen der Makrostrukturen in der Regel nicht bemerkbar. Vielmehr weisen die derart behandelten Dämmstoffbahnen entsprechend ihrer Lieferform und dem späteren Gebrauch besonders gute Verarbeitungseigenschaften auf.

[0015] Gemäß dem erfindungsgemäßen Vefahren wird die Dämmstoffbahn je nach Ausgangskonsistenz einmal, in der Regel jedoch mehrfach abgestuft komprimiert und dekomprimiert, d. h. kontrolliert entspannt, um den Fasern nach jeder Belastung Gelegenheit zu geben, sich entsprechend den geänderten Bedingungen zu orientieren. Hierbei wird die Kompression stufenweise erhöht, so daß nicht zu viele Fasern durch eine unmittelbar einwirkende Kompression gebrochen werden. Die Kompression des Faservlieses muß so schonend erfolgen, daß die Zugfestigkeit der Oberflächenschichten nicht überschritten wird. Hierbei besteht die Möglichkeit, daß die Kompression bei stillstehendem Faservlies durchgeführt wird. Da diese Vorgehensweise aber relativ aufwendig ist und den Herstellungsprozeß hinsichtlich seiner Kontinuität unterbricht, wird die Kompression und Dekompression im Zuge eines Durchlaufverfahrens durchgeführt.

[0016] Vorzugsweise wird das Faservlies in der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung auf ein Maß dekomprimiert, welches gegenüber dem Ausgangszustand des Faservlieses vor der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung eine Kompression des Faservlieses darstellt. Demzufolge erreicht das Faservlies während der Kompressions- und Dekompressionsphase die nicht mehr ursprüngliche, nicht belastete Materialstärke in der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung. Ist daher die Aufrollstation unmittelbar hinter der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung angeordnet, wird das Faservlies zumindest geringfügig komprimiert der Aufrollstation zugeführt und gewickelt. Demzufolge liegt das Faservlies in komprimierter Form im Wickel vor.

[0017] Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das Faservlies unter einem Winkel von <45°,vorzugsweise <25° relativ zur mittelachse des Faservlieses in der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung komprimiert bzw. dekomprimiert wird. Hierbei hat sich herausgestellt, daß eine derartige Kompression und Dekompression sehr schonend für das Faservlies ist, so daß die gewünschte Elastifizierung erzielbar ist, ohne daß hiermit eine zu starke Beschädigung der einzelnen Fasern bzw. der Bindung zwischen den Fasern einhergeht.

[0018] Im übrigen läßt sich durch diese Winkelanordnung eine Vorverdichtung des Faservlieses erzielen, welche anschließend in eine beschleunigte weitergehende Kompression übergeht. Hierbei werden die Relativbewegungen innerhalb des Faservlieses während der Kompression behindert. Die Entlastung, d. h. Dekompression des Faservlieses kann unter denselben Gesichtspunkten vorgenommen werden, d. h. es ist zunächst eine möglichst langsame Entlastung bzw. Dekompression vorzusehen, um innere Scherbewegungen zwischen noch komprimierten und bereits entlasteten Faservlieselementen möglichst geringzuhalten.

[0019] Die Zahl der Kompressions- und Dekompressionsvorgänge ist in erster Linie abhängig von der Grundstruktur des Dämmstoffes, also der Rohdichte, dem Bindemittelgehalt, der Inhomogenität und letztendlich der Dicke des Faservlieses. Unter günstigen Verhältnissen kann eine einmalige Kompression und Dekompression ausreichen In der Regel sind aber mehr als drei Kompressions- und Dekompressionsvorgänge erforderlich. Bei mehrfacher Wiederholung der Kompressions- und Dekompressionsvorgänge wird die Höhe der Kompression im allgemeinen von Stufe zu Stufe erhöht. Hierdurch wird zum einen eine hohe innere Scherbeanspruchung vermieden und zum anderen der aufzubringende Druck gering gehalten, da der Widerstand des Faservlieses gegen die Kompression von Stufe zu Stufe abnimmt.

[0020] Die Übertragung der Druckkräfte in das Faservlies ist naturgemäß nicht gleichmäßig. Daher ist es vorteilhaft, die Kompression erfindungsgemäß symmetrisch zur Mittelebene des Faservlieses auszuführen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Kompression in einem stärkeren Maß auf eine der großen Oberflächen, beispielsweise auf die Oberfläche aufzubringen, die beim Wickelvorgang in der Zugzone, somit zur Außenseite des Wickels liegend angeordnet ist.

[0021] Um die Widerstände gegenüber Scher- und Zugkräften zu vergleichmäßigen und die Elastifizierung zu verbessern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Faservlies auch in horizontaler Richtung zu komprimieren und zu dekomprimieren, wobei hier ein Einwirken von Kräften auf die Schmalseiten des Faservlieses vorgesehen ist. Wegen der bei vielen Faservliesen in dieser Richtung zu geringen Zugfestigkeit kann die Elastifizierung nur durch eine horizontal wirkende Druckkomponente erfolgen. Um diesen Effekt zu erreichen, werden die Kompressions- und Dekompressionsabschnitte um geeignete Winkel gegenüber der zentralen Achse in beiden Richtungen abgewinkelt. Hierbei können Abbiegungswinkel vorgesehen sein, die betragsmäßig identisch sind. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß mit zunehmender Auflockerung bzw. Elastifizierung die Abbiegungswinkel vergrößert werden. Aufgrund der intensiveren und gleichmäßigeren Kraftübertragung erfolgen die Ablenkungen des Faservlieses in vorteilhafterweise im Bereich der Kompressionszonen.

[0022] Die Abbiegungswinkel können auch periodisch wiederkehrend geändert werden. Hierzu können die einzelnen Elemente der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung jeweils um eine horizontale Achse bewegt werden. Eine entsprechende Beeinflussung des Faservlieses ist auch dadurch möglich, daß die Krümmungsradien durch ein regelmäßiges Zusammenschieben und Auseinanderfahren der Kompressions- und Dekompressionselemente verändert werden.

[0023] Es besteht auch die Möglichkeit, daß das Faservlies auf seiner gesamten Länge mehrmals komprimiert und dekomprimiert wird und anschließend durch ein mehrmaliges Zusammenschieben über einen bestimmten Streckenabschnitten elastifiziert wird, wobei die Amplitude und die Frequenz und somit letzten Endes die Krümmungsradien des aufgefalteten Faservlieses kontinuierlich verringert werden. Es kann somit vorgesehen sein, daß ein mehrmals komprimiertes und dekomprimiertes Faservlies anfangs über eine bestimmte Strecke zusammengeschoben, d. h. gefaltet wird, welcher Vorgang mehrmals mit zunehmend verkürzter Strecke wiederholt wird. Durch das Verkürzen der Schubstrecke werden die Krümmungsradien der Auffaltungen bei gleichbleibender Länge des Faservlieses verringert.

[0024] Erfindungsgemäß wird der Anfang des Faservlieses, d. h. der Bereich des Faservlieses, der im Wickel innenliegt und mit dem kleinsten Krümmungsradius aufgerollt wird, stärker und vorzugsweise häufiger komprimiert und dekomprimiert, als der verbleibende Bereich des Faservlieses.

[0025] Vorzugsweise wird die Elastifizierung des Faservlieses zumindest auch in abgeschwächter Form in Querrichtung, d. h. über die Breite des Faservlieses durchgeführt. Hierzu kann das Faservlies beispielsweise um 90° gedreht und einer Kompression und Dekompression zugeführt werden.

[0026] Um die einzuleitenden Druck- und Biegespannungen im Faservlies zu verringern und unerwünschte Beschädigungen des Faservlieses zu vermeiden, ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das Faservlies vor der Elastifizierung durch die Kompression und die Dekompression, bzw. vor dem Aufrollen bzw. der Kompression einer mehrtägigen Wasserdampfbehandlung von beispielsweise 3 bis 7 Tagen unterzogen wird. Hierbei wird das Faservlies beim Raumluft mit einer relativen Feuchte von >90% gelagert. Dieser Prozeß kann in vorteilhafterweise dadurch verkürzt werden, daß das Faservlies in einem Autoklaven, beispielsweise 10 bis 15 Minuten bei 1 bar Überdruck (entspricht ca. 121°C) behandelt wird. Die Wasserdampfbehandlung vermindert in beiden Fällen die Festigkeitseigenschaften um ca. 20 bis 40%. Das Faservlies wird anschließend im feuchten Zustand komprimiert und dekomprimiert sowie aufgerollt. Da der Abminderungseffekt teilweise reversibel ist, erlangt das Faservlies nach dem Aufrollen und somit vor seinem bestimmungsgemäßen Gebrauch annähernd seine ursprüngliche Festigkeit zurück. Derselbe Effekt tritt insbesondere auch bei thermoplastischen Bindemitteln auf und kann für das zerstörungsfreie Aufrollen benutzt werden. Die erfindungsgemäße Elastifizierung des Faservlieses, das Aufrollen bzw. die Kompression des Faservlieses erfolgt bei gegenüber Raumluft erhöhten Temperaturen und bei hoher relativer Luftfeuchte bzw. unter Einwirkung von Wasserdampf.

[0027] Zur Lösung der Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Aufrollstation eine Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung vorgeschaltet ist, in der das Faservlies im wesentlichen in Richtung der Flächennormalen zumindest einer seiner großen Oberflächen kontrolliert komprimiert und anschließend dekomprimiert wird.

[0028] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung zumindest ein der Fördereinrichtung gegenüberliegend angeordnetes Druckelement aufweist, welches in Förderrichtung auf die Fördereinrichtung zu ausgerichtet ist, und daß sich an das Druckelement ein Entspannungselement anschließt, welches in Förderrichtung von der Fördereinrichtung weg ausgerichtet ist. Hierdurch ergibt sich eine Anordnung der notwendigen Druckelemente, die ein schonendes Komprimieren und ein kontrolliertes Dekomprimieren des Faservlieses ermöglichen, wobei der Gegendruck durch die Fördereinrichtung bereitgestellt wird.

[0029] Die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung besteht vorzugsweise aus zumindest zwei in Förderrichtung aufeinander zu laufenden und gegenüberliegenden Förderbandabschnitten, aus zwei sich daran anschließenden, eine Kompressionszone bildenden, im gleichmäßigen und insbesondere einstellbaren Abstand angeordneten Förderbandabschnitten sowie aus zwei in Förderrichtung auseinanderlaufenden, eine Dekompressionszone bildenden Förderbandabschnitten.

[0030] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung mehrere, vorzugsweise zumindest drei hintereinander angeordnete Kompressionszonen und Dekompressionszonen aufweist. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die hintereinander angeordneten Kompressionszonen eine zunehmende Kompressionsstärke und die hintereinander angeordneten Dekompressionszonen eine abnehmende Dekompressionsstärke aufweisen, so daß das Faservlies beim Durchlauf der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung zur Aufrollstation einer stufenweise erhöhten Kompression bzw. einer stufenweise verringerten Dekompression unterworfen wird, so daß sich insgesamt eine gute Elastifizierung des Faservlieses ergibt.

[0031] Die Förderbandabschnitte vor und nach der Kompressionszone sind unter einem Winkel <45°, insbesondere <25°, zur Mittelachse des Faservlieses angeordnet, um eine schonende Elastifizierung des Faservlieses zu ermöglichen.

[0032] Um die Zahl der Kompressionsstationen klein zu halten und eine kompakte Bauweise zu erreichen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine zusätzliche Andruckrolle vorgesehen, die sich innerhalb des Förderbandabschnittes der Kompressionszone mit einer hohen Frequenz in Förderrichtung hin- und herbewegt. Die Wegstrecke der zusätzlichen Andruckrolle kann hier innerhalb des Förderbandabschnittes variiert werden, d. h. beispielsweise in bezug auf die Förderrichtung auf den hinteren Teil des Förderbandabschnittes begrenzt werden.

[0033] Es ist weiterhin vorgesehen, daß die Förderbandabschnitte unter Abbiegungswinkeln hintereinander angeordnet sind, daß das Faservlies vorzugsweise im Bereich der Kompressionszonen abgewinkelt geführt ist. Diese Ausgestaltung vergleichmäßigt die Widerstände des Faservlieses gegenüber Scher- und Zugkräften, da durch die abgewinkelte Führung des Faservlieses Horizontalkräfte auf das Faservlies einwirken. Hierzu ist es vorgesehen, daß die Kompressions- und Dekompressionszonen um geeignete, auf die Krümmungsradien des Wickels abgestimmte Winkel in beiden Richtungen abgewinkelt werden. Die Abbiegungswinkel können hierbei gleich groß ausgebildet sein. Vorzugsweise ist aber vorgesehen, daß die Abbiegungswinkel mit zunehmender Elastifizierung des Faservlieses vergrößert sind. Wegen der intensiveren und gleichmäßigeren Kraftübertragung erfolgt die Ablenkung des Faservlieses vorzugsweise im Bereich der Kompressionszonen.

[0034] Um die Vorrichtung auf unterschiedliche Faservliese einstellen zu können, ist vorgesehen, daß die Abbiegungswinkel zwischen den Förderbandabschnitten individuell einstellbar sind. Diese Einstellbarkeit ermöglicht auch die Veränderung der Abbiegungswinkel während der Kompression und der Dekompression des Faservlieses. Hierzu können die einzelnen Förderbandabschnitte jeweils um eine horizontale Achse verschwenkt angeordnet sein.

[0035] Alternativ zu den voranstehend dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung Walzensätze aufweisen, die gegenüberliegend angeordnet sind und auf die großen Oberflächen des Faservlieses einwirken. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für Faservliese aus Glaswolle mit geringer Rohdichte geeignet.

[0036] Erfindungsgemäß können die Walzensätze während des Elastifizierungsvorganges des Faservlieses in regelmäßigen Bewegungen relativ zu einander bewegt werden. Die einander gegenüberliegend angeordneten Walzensätze können entweder unmittelbar gegenüberliegend oder versetzt zueinander angeordnet sein.

[0037] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung eine Elastifizierungseinrichtung aufweist, die das Faservlies vorzugsweise in Querrichtung elastifiziert. Eine Elastifizierung des Faservlieses in Querrichtung, d. h. über die Breite des Faservlieses, ist zumindest in abgeschwächter Form vorteilhaft. Eine diesbezügliche Elastifizierungseinrichtung weist mehrere Druckelemente auf, die auf zumindest eine längs des Faservlieses angeordnete Schmalseite kontrolliert einwirken. Diese Druckelemente können beispielsweise zwischen Führungsrollen angeordnet sein, die das Faservlies seitlich führen.

[0038] Die Druckelemente bestehen aus einem Gehäuse und einem dehnfähigen Element, insbesondere aus Gummi oder Synthesekautschuk, welches Element über ein Druckmedium insbesondere pulsierend zwischen einer Wirkstellung und einer Ruhestellung bewegbar ist. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, daß die Fördereinrichtung periodisch stillgesetzt wird, wobei die seitlichen Führungsrollen außer Eingriff gebracht werden, bevor die Druckelemente den betreffenden Abschnitt des Faservlieses in Querrichtung elastifizieren.

[0039] Als Druckmedium ist vorzugsweise Wasser vorgesehen, welches mittels einer im Gehäuse angeordneten Pumpe pulsierend gegen das dehnfähige Element förderbar ist. Hierbei kann es sich um Hochdruck-Tauchpumpen handeln, die mit einem bestimmten Wasservorrat in jedem Druckelement angeordnet sind.

[0040] Die Dehnfähigkeit der dehnfähigen Elemente und die Breite des Druckstrahls ist derart eingestellt, daß eine möglichst schonende Kompression des Faservlieses ausgeführt wird. Hierbei wird das quer zu elastifizierende Faservlies schrittweise transportiert, so daß eine weitgehende Elastifizierung über die gesamte Länge des Faservlieses erreicht wird. Die Elastifizierungseinrichtung kann symmetrisch zur Mittelebene des Faservlieses angeordnet sein, d. h. gleichzeitig von oben und unten wirken, wobei die Eingriffszonen in bezug auf die Längsrichtung versetzt sein können.

[0041] Alternativ kann eine Elastifizierungseinrichtung vorgesehen sein, die zumindest einen kugel- oder ellipsoidförmigen Druckkörper aufweist, der auf einer großen Oberfläche des Faservlieses abrollt.

[0042] Vorzugsweise ist der Druckkörper rotatorisch angetrieben, um schädliche Scherspannungen bei nur über die Reibung im Dämmstoff mitgeführtem Druckkörper zu verringern bzw. zu vermeiden.

[0043] Der Druckkörper ist an einem Tragarm angeordnet, welcher schwenkbar und / oder anhebbar gelagert ist. Derart ausgebildet, kann der Druckkörper bedarfsgerecht eingesetzt und über die gesamte Oberfläche des Faservlieses geführt werden.

[0044] Eine weitere Verbesserung der Kompression durch den Druckkörper wird dadurch erzielt, daß der Druckkörper entlang des Tragarmes verschiebbar gelagert ist. Vorzugsweise sind mehrere Tragarme an einer Drehachse befestigt. An jedem dieser Tragarme kann ein Druckkörper oder mehrere Druckkörper angeordnet sein.

[0045] Schließlich ist vorgesehen, daß der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung eine Befeuchtungseinrichtung vorgeschaltet ist, in der das Faservlies befeuchtet wird.

[0046] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1

eine aus dem Stand der Technik bekannte Aufrollstation in Seitenansicht;

Figur 2

einen Abschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht;

Figur 3

einen Abschnitt des Ausschnitts der Vorrichtung gemäß Figur 2 in Seitenansicht;

Figur 4

eine alternative Ausgestaltung des Abschnitts gemäß Figur 3;

Figur 5

eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht;

Figur 6

eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung in Seitenansicht;

Figur 7

eine Elastifizierungseinrichtung der Vorrichtung gemäß einer der Figuren 2 bis 6 in einer ersten Stellung in Seitenansicht;;

Figur 8

die Elastifizierungseinrichtung nach Figur 7 in einer zweiten Arbeitsstellung in Seitenansicht;

Figur 9

eine weitere Ausführungsform einer Elastifizierungseinrichtung in Seitenansicht und

Figur 10

eine Draufsicht mehrerer Elastifizierungseinrichtungen gemäß Figur 9 in einer Draufsicht auf ein Faservlies

[0047] Figur 1 zeigt schematisch eine übliche Aufrollstation 1, die aus einem Förderband 2 besteht, auf dem ein nicht komprimiertes, frei aufliegendes Faservlies 3 der Aufrollstation 1 zugeführt wird. Das Faservlies 3 wird am Ende des Förderbandes 2 von einem aufwärtslaufenden Förderband 4 erfaßt und aufgrund der Reibungskraft zwischen dem Förderband 4 und dem Faservlies 3 in einem weit über 90° liegenden Winkel abgebogen. Hierbei entstehen starke Zugkräfte in der Außenzone 5 des Faservlieses, die in der Regel die internen Zugkräfte des Faservlieses 3 überschreiten. Insbesondere partiell relativ steife Faservliese 3, beispielsweise durch eine ungleiche Bindemittelverteilung oder aufgrund der Aufsammlungsmethode Fasernschwächezonen aufweisende Faservliese 3 reißen auf oder durch bzw. brechen auseinander, so daß einzelne Stücke des Faservlieses 3 parallel zu dem Förderband 4 aus der Aufrollstation 1 herausgeschleudert werden.

[0048] Das Förderband 4 ist um einen Drehpunkt 6 drehbar gelagert, so daß das Förderband 4 konstant an der Außenfläche des aufgewickelten Faservlie ses 3 anliegt, wenn der Durchmesser des Wickels des Faservlieses 3 zu nimmt.

[0049] Mit einem Pfeil 7 ist die Förderrichtung des Faservlieses 3 auf dem Förderband 2 angegeben, wohingegen ein Pfeil 8 die Förderrichtung des Förderbandes 4 angibt.

[0050] Der Anpreßdruck des Förderbandes 4 auf die Außenfläche des Faservlieses 3 wird im wesentlichen durch das Gewicht des um den Drehpunkt 6 schwenkbaren Förderbandes 4 bestimmt. Dieser Anpreßdruck ist aufgrund des hohen Gewichtes des Förderbandes 4 so hoch, daß ein umgelenkter Abschnitt 9 des Faservlieses 3 auf einen einlaufenden Abschnitt 10 des Faservlieses 3 gedrückt wird, wodurch der Aufrollvorgang eingeleitet wird. Während des Aufrollens wird das Faservlies 3 um etwa 50 bis 60% gegenüber seiner Ausgangsmaterialstärke komprimiert, was zu erheblichen Scherbeanspruchungen innerhalb des aufgewickelten Faservlieses 3 führt. Das Faservlies 3 liegt somit komprimiert im Wickel vor.

[0051] Dem Förderband 4 ist eine Elastifizierungswalze 11 vorgeschaltet. Die Elastifizierungswalze 11 wird in Richtung eines Pfeiles 12 gedreht und wirkt punktförmig komprimierend auf die im Wickel innenliegende große Oberfläche des Faservlieses 3 ein, um diesen Oberflächenbereich zu elastifizieren, so daß die Kompression des Faservlieses 3 im Wickel hinsichtlich der sich negativ auswirkenden Scherbeanspruchungen abgeschwächte Folgen hat. Die üblicherweise verwendeten Elastifizierungswalzen 11 haben einen geringen Durchmesser, so daß die schlagartige und einseitige Kompression der Struktur im Eingriffsbereich das Faservlies 3 schädigt bzw. zerstört. Darüberhinaus hat die Anordnung der Elastifizierungswalze 11 keinerlei Auswirkungen auf die Zugbeanspruchung des Faservlieses 3 im Bereich der Außenzone 5.

[0052] In Figur 2 ist ein Abschnitt einer Vorrichtung zur Herstellung eines Wickels aus einem Faservlies 3 dargestellt, wie er beispielsweise im Bereich des Förderbandes 2 gemäß Figur 1 erfindungsgemäß verwendet wird. Das Förderband 2 ist aufgeteilt in Förderbandabschnitte 13, 14, 15, 16 und 17. Die Förderbandabschnitte 13, 14, 15, 16 und 17 sind wellen-förmig zueinander angeordnet, wobei die Förderbandabschnitte 13 und 16 im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, die Förderbandab-schnitte 14 und 17 im wesentlichen horizontal ausgerichtet sind und der Förderbandabschnitt 15 das in Förderrichtung liegenden Ende des Förderbandabschnittes 14 mit dem Anfang des Förderbandabschnittes 16 verbindet. Zwischen den Förderbandabschnitten 15 und 16 ist eine Führungswalze 18 angeordnet, die zusammen mit Umlenkrollen 19 und 20 einen horizontalen Förderabschnitt für das Faservlies darstellt.

[0053] Den Förderbandabschnitten 13, 14, 15, 16 und 17, auf denen das Faservlies 3 aufliegt, sind Förderbandabschnitte 23, 24, 25, 26 und 27 gegenüberliegend angeordnet, die auf der im Wickel innenliegenden großen Oberfläche 21 auflegen. Die Förderbandabschnitte 23, 25 und 26 sind entsprechend den Förderbandabschnitten 13, 15 und 16 auf die großen Oberflächen 21, 22 zulaufend bzw. von den großen Oberflächen 21, 22 weglaufend ausgerichtet. Die Förderbandabschnitte 14, 24 und 17, 27 sind parallel zu den großen Oberflächen 21, 22 ausgerichtet und bilden Kompressionszonen 31, wobei die vom Faservlies 3 in Förderrichtung zuerst durchlaufende Kompressionszone 31 kürzer als die nachfolgende Kompressionszone 31 ausgebildet ist. Die Förderrichtung ist durch einen Pfeil 32 in Figur 2 angedeutet. Ergänzend ist auszuführen, daß zwischen den Förderbandabschnitten 25 und 26 eine Führungswalze 28 angeordnet ist, die mit Umlenkrollen 29 und 30 der Förderband-abschnitte 25 und 26 einen horizontal ausgerichteten Förderabschnitt darstellt.

[0054] Das Faservlies 3 hat im Bereich vor den Förderbandabschnitten 13 und 23 eine bestimmte Materialstärke x. Die Förderbandabschnitte 13 und 23 sind unter einem Winkel von ca. 25° zur Mittelachse des Faservlieses 3 hin ausgerichtet und stellen eine Vorkompression des Faservlieses 3 dar. In der ersten Kompressionszone 31 zwischen den Förderbandabschnitten 14 und 24 wird das Faservlies 3 auf ein bestimmtes Maß komprimiert und über einen bestimmten Förderabschnitt unter Kompression gehalten. Im Bereich der Förderbandabschnitte 15 und 25, die ebenfalls unter einem Winkel von ca. 25° zur Mittelachse des Faservlieses 3 angeordnet sind, wird das Faservlies 3 kontrolliert dekomprimiert bis auf eine Materialstärke y, die das Faservlies 3 zwischen den Führungswalzen 18 und 28 hat. Diese Materialstärke y ist geringfügig geringer als die Materialstärke x vor den Förderbandabschnitten 13 und 23.

[0055] Die Förderbandabschnitte 15 und 25 sowie die Führungswalzen 18 und 28 stellen somit eine Dekompressionszone 33 dar. Im Anschluß an die Dekompressionszone 33 wird das Faservlies 3 zwischen den Förderbandabschnitten 16 und 26 erneuert komprimiert und in der Kompressionszone 31 über einen bestimmten Förderabschnitt unter Kompression gefördert. Hierbei hat das Faservlies 3 im Bereich der Kompressionszone 31zwischen den Förderbandabschnitten 17 und 27 eine geringere Material-stärke als in der Kompressionszone 31 zwischen den Förderbandabschnitten 14 und 24. Demzufolge bestehen hinsichtlich der Konstruktion bzw. Anordnung der Förderbandabschnitte 16 und 26 zwei Möglichkeiten, nämlich zum einen die Anordnung der Förderbandabschnitte 16 und 26 unter einem steileren Winkel und / oder zum anderen die Verlängerung der Förderbandabschnitte 16 und 26 gegenüber den Förderbandabschnitten 13 und 23.

[0056] Eine in der Figur 2 dargestellte Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung 34 kann aus den in Figur 2 dargestellten beiden Kompressionszonen 31 und einer dazwischen angeordneten Dekompressionszone 33 bestehen. In der Regel weist eine solche Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung 34 aber eine Vielzahl von Kompressionszonen 31 und Dekompressionszonen 33 auf wobei selbstverständlich die Kompression in den Kompressionszonen 31 in Richtung des Pfeiles 32 zunimmt und die kontrollierte Dekompression ebenfalls von der dargestellten Dekompressionszone 33 zur folgenden Dekompressionszone verringert ist. Die kontrollierte Kompression und Dekompression des Faservlieses 3 führt zu einer über die gesamte Länge und Breite des Faservlieses 3 hervorragenden Elastifizierung des Faservlieses 3, so daß die voranstehend beschriebenen Beschädigungen des Faservlieses 3 in der Aufrollstation im wesentlichen vermieden werden.

[0057] Bei der in Figur 2 dargestellten Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung 34 erfolgt die Kompression und Dekompression symmetrisch zur Mittelachse der Materialstärke des Faservlieses 3. Durch eine abweichende Anordnung der Förderbandabschnitte 13, 14, 15, 16 und 17 zu den Förderbandabschnitten 23, 24, 25, 26 und 27 kann aber auch eine über die Materialstärke unterschiedliche Kompression bzw. Dekompression des Faservlieses 3 erreicht werden. Im Extremfall können beispielsweise die Förderbandabschnitte 13, 14, 15, 16 und 17 insgesamt horizontal ausgerichtet sein, um die große Oberfläche 22 minimal einer Kompression und Dekompression zu unterwerfen. Vorteilhaft ist es aber, die Kompression und Dekompression insbesondere auf die große Oberfläche 22 zu übertragen, die bei aufgewickeltem Faservlies 3 außenliegt und eine Zugzone bildet.

[0058] In den Figuren 3 und 4 sind verbesserte Ausführungsformen eines Förderbandabschnittes, hier des Förderbandabschnittes 14 im Bereich der Kompressionszone 31 dargestellt. Der Förderbandabschnitt 14 besteht aus einer Umlenkrolle 35 und einer Antriebsrolle 36. Weiterhin ist eine Spannrolle 37 zwischen der Umlenkrolle 35 und der Antriebsrolle 36 im Obertrum 38 des Förderbandes vorgesehen.

[0059] Zwischen der Umlenkrolle 35 und der Antriebsrolle 36 ist eine Anpreßrolle 39 vorgesehen, die auf der Innenfläche des Untertrums 40 aufliegt. Die Bewegungsrichtung des Förderbandes ist durch einen Pfeil 41 dargestellt. Die Anpreßrolle 39 wird zwischen der Umlenkrolle 35 und der Antriebsrolle 36 hin- und herbewegt, wobei die Bewegungsfrequenz der Anpreßrolle 39 wesentlich größer ist als die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes. Über die Spannrolle 37 kann die Eindringtiefe der Anpreßrolle 39 und somit der Kompressionsdruck in das Faservlies 3 eingestellt werden. Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, die Bewegung der Anpreßrolle 39 auf einen bestimmten Abschnitt des Untertrums 40 zu beschränken. Hierdurch kann eine gezielte Elastifizierung im Faservlies 3 erfolgen.

[0060] In Figur 5 ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung 34 gemäß Figur 2 dargestellt, wobei das Faservlies 3 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Bei dieser Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung 34 gemäß Figur 5 werden zusätzliche Horizontalkräfte auf das Faservlies 3 aufgebracht, um die Widerstände des Faservlieses 3 gegenüber Scher- und Zugkräften zu vergleichmäßigen.

[0061] Hierzu sind die Förderbandabschnitte 13, 14, 15, 16, 17, 23, 24, 25, 26 und 27 derart angeordnet, daß das Faservlies 3 zumindest zweimal aus seinen Förderrichtungen abgewinkelt wird. Das Abwinkeln des Faservlieses 3 erfolgt in den Kompressionszonen 31.

[0062] Die Förderbandabschnitte 13, 14, 15, 16, 17, 23, 24, 25, 26 und 27 sind individuell in Abhängigkeit der Materialeigenschaften des Faservlieses 3 und des nachfolgenden Wickelvorganges hinsichtlich ihrer Winkelanordnung zueinander einstellbar. Die Abbiegungswinkel in den Kompressionszonen 31 können identisch oder unterschiedlich eingestellt werden. Die Winkeleinstellung kann entweder über den gesamten Produktionsablauf eines bestimmten Faservlieses 3 identisch bleiben oder periodisch geändert werden, um eine weitergehende Elastifizierung in Teilbereichen des Faservlieses 3 zu bewirken.

[0063] Eine alternative Ausgestaltung einer Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung 34 ist in Figur 6 dargestellt. Bei dieser Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung 34 sind Walzensätze 42 vorgesehen, die jeweils aus einer zentralen Walze 43 mit großem Durchmesser, zwei daneben angeordneten Walzen 44 mit kleinerem Durchmesser und zwei jeweils zwischen der Walze 43 und einer Walze 44 angeordneten Walze 45 mit sehr kleinem Durchmesser sowie einer gegenüberliegend angeordneten Walze 46 mit einem Durchmesser gemäß der Walze 43 bestehen. Die Walzensätze 42 können derart angeordnet sein, daß das Faservlies im wesentlichen horizontal in Richtung des Pfeiles 32 gefördert wird. Vorzugsweise sind benachbarte Walzensätze 42 relativ zueinander vertikal verschiebbar gelagert, so daß das Faservlies 3 zwischen benachbarten Walzensätzen 42 abgelenkt und somit mit Horizontalkräften beaufschlagt wird. In Figur 6 ist zu erkennen, daß die benachbarten Walzensätze 42 derart angeordnet sind, daß der in Förderrichtung gemäß dem Pfeil 32 vom Faservlies 3 zuerst durchlaufende Walzensatz 42 mit den Walzen 43, 44 und 45 auf die große Oberfläche 21 wirkt, wohingegen der nachfolgende Walzensatz 42 mit seinen Walzen 43, 44 und 45 auf die große Oberfläche 22 des Faservlieses 3 einwirkt.

[0064] Durch die vertikale Verstellbarkeit der Walzensätze 42 besteht auch die Möglichkeit, diese kontinuierlich hinsichtlich ihrer vertikalen Anordnung zu bewegen, so daß das durchgeführte Faservlies 3 konstant mit Horizontalkräften beaufschlagt und somit elastifiziert wird.

[0065] In den Figuren 7 und 8 ist eine ergänzende Elastifizierungseinrichtung 47 zur Elastifizierung in Querrichtung des Faservlieses 3, d. h. über die Breite des Faservlieses 3 dargestellt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, das Faservlies 3 nach Durchlaufen einer Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung 34 beispielsweise gemäß Figur 2 um 90° zu drehen und einer weiteren Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung zuzuführen. Eine in eine erfindungsgemäße Vorrichtung integrierte Elastifizierungseinrichtung 47 ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt, wobei die Figuren 7 und 8 lediglich eine Hälfte der Elastifizierungseinrichtung 47 zeigt. Eine nicht näher dargestellte zweite Hälfte der Elastifizierungseinrichtung 47 wirkt in gleicher Weise auf die gegenüberliegende Schmalseite des Faservlieses 3.

[0066] Die Elastifizierungseinrichtung 47 besteht aus mehreren Druckelementen 48, welche jeweils ein Gehäuse 49 aufweisen. Jedes topfförmige Gehäuse 49 ist an seiner Öffnungsseite mit einem dehnfähigen Element 50, beispielsweise aus Gummi oder Synthesekautschuk abgedeckt. In jedem Gehäuse 48 ist eine Hochdrucktauchpumpe 51 angeordnet, die in dem Gehäuse 49 vorhandenes Wasser 52 in Richtung auf das dehnfähige Element 50 fördert.

[0067] Zwischen benachbarten Druckelementen 48 sind Führungsrollen 53 vorgesehen, die das Faservlies 3 an seinen Längsseiten führen. Die Führungsrollen 53 sind rechtwinklig zu den Längsseiten des Faservlieses 3 bewegbar gelagert, so daß sie außer Eingriff mit dem Faservlies 3 gebracht werden können, wenn über die Druckelemente 48 Druck auf das Faservlies 3 übertragen werden soll. Beim Einsatz der Elastifizierungseinrichtung 47 wird das Faservlies 3 schrittweise transportiert, so daß eine weitgehende Elastifizierung über die Länge des Faservlieses 3 mittels der Druckelemente 48 erreicht wird. Die Elastifizierungseinrichtung 47 ist symmetrisch zur Mittelebene des Faservlieses angeordnet, wobei die gegenüberliegend angeordneten Druckelemente 48 versetzt zu den dargestellten Druckelementen 48 angeordnet sind, um eine möglichst durchgehende Elastifizierung des Faservlieses 3 in seinen Längsseiten zu ermöglichen.

[0068] Eine weitere Elastifizierungseinrichtung 54 ist in den Figuren 9 und 10 dargestellt. Diese Elastifizierungseinrichtung 54 besteht aus einem kugelförmigen Körper 55, der in einer im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildeten Halterung 56 drehbar gelagert ist. Der Körper 55 wird durch einen Antrieb 57 rotierend angetrieben und rollt auf der großen Oberfläche 21 des Faservlieses ab. Die Halterung 56 ist wiederum drehbar an einem Tragarm 58 gelagert, welcher um eine Drehachse 59 drehbar ist. Darüberhinaus ist der Tragarm 58 in Richtung der Flächennormalen der großen Oberfläche 21 höhenverstellbar.

[0069] In Figur 10 ist ein Ausführungsbeispiel mehrerer Elastifizierungseinrichtungen 54 dargestellt, die gemeinsam an der Drehachse 59 angeordnet sind, wobei die einzelnen Tragarme 58 unter gleichen Winkeln an der Drehachse 59 befestigt sind. Die auf der großen Oberfläche des Faservlieses 3 abrollenden Körper 55 sind entlang des Tragarms 58 verschiebbar gelagert, wobei die Bewegung der Körper 55 entlang der Tragarme 58 beispielsweise über Spindeln gezielt steuerbar ist.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Dämmstoffbahn, insbesondere eines Dämmfilzes bzw. hieraus vereinzelbaren Dämmplatten aus Steinwolle, bei dem ein Faservlies auf einer Fördereinrichtung einer Aufrollstation zugeführt wird, in der das Faservlies zu einem Wickel aufgewickelt und anschließend abgelängt wird, wobei das Faservlies im Wickel komprimiert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies vor der Aufrollstation einer Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung zugeführt wird, in der das Faservlies im wesentlichen in Richtung der Flächennormalen zumindest seiner im Wickel außenliegenden großen Oberfläche komprimiert und anschließend dekomprimiert wird, um das Faservlies zu elastifizieren, wobei die Kompression und Dekompression kontrolliert erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies in Förderrichtung mehreren hintereinander angeordneten Kompressions- und Dekompressionsstufen zugeführt wird, wobei zumindest der Kompressionsgrad stufenweise erhöht wird.,

3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies in der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung auf ein Maß dekomprimiert wird, welches gegenüber dem Ausgangszustand des Faservlieses vor der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung eine Kompression des Faservlieses darstellt.

4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompression und Dekompression des Faservlieses kontinuierlich während des Durchlaufs des Faservlieses durch die Kompressions und Dekompressionsvorrichtung durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies flächig komprimiert und dekomprimiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies unter einem Winkel von <45°, vorzugsweise <25° zur Mittelebene des Faservlieses in der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung komprimiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies nach einer Vorkompression einer beschleunigten, d. h. zunehmenden Kompression zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies mit einer zunehmenden Dekompression dekomprimiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompression und Dekompression in Abhängigkeit der Rohdichte, des Bindemittelgehaltes, der Homogenität und / oder der Materialdicke des Faservlieses eingestellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompression symmetrisch zur Mittelachse des Faservlieses auf beiden gegenüberliegenden großen Oberflächen aufgebracht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies zumindest in der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung in einer unter einem Winkel zur Horizontalen verlaufenden Richtung abgelenkt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablenkung in beide Richtungen relativ zur Horizontalen bzw. zur Mittelachse erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablenkung des Faservlieses in den Kompressionszonen erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies nach der Kompression und Dekompression zumindest einmal über einen Abschnitt zusammengeschoben wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies mehrfach zusammengeschoben wird, wobei die Amplitude, die Frequenz und / oder die Krümmungsradien kontinuierlich verändert, insbesondere verringert werden.

16. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zuerst in die Aufrollstation einlaufender Abschnitt des Faservlieses weitergehend durch das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche elastifiziert wird, als die nachfolgenden Abschnitte des Faservlieses.

17. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies im Bereich seiner Längsseiten durch Kompression elastifiziert wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies um eine in Förderrichtung verlaufende Achse um 90° gedreht wird.

19. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies insbesondere vor der Elastifizierung mit Wasserdampf beaufschlagt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies 3 bis 7 Tage bei einer relativen Feuchte von >90% gelagert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies einem Autoklaven zugeführt und über einen bestimmten Zeitraum von vorzugsweise 10 bis 15 Minuten einem Überdruck von beispielsweise 1 bar ausgesetzt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Faservlies im feuchten Zustand aufgerollt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elastifizierung des Faservlieses sowie das Aufrollen in die Kompression bei gegenüber Raumluft erhöhter Temperatur unter erhöhter relativer Feuchte der Luft bzw. unter Einwirkung von Wasserdampf erfolgt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompression des Faservlieses zumindest teilweise bereits vor einem Härteofen erfolgt.

25. Verfahren nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompression vor dem Härteofen zusätzlich auf das Faservlies übertragen wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompressions- und Dekompressionsbänder mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten betrieben werden.

27. Vorrichtung zur Herstellung eines Wickels aus einem Faservlies, insbesondere eines Dämmfilzes aus vorzugsweise Mineralfasern, insbesondere Steinwolle, bestehend aus einer Fördereinrichtung, beispielsweise einem Förderband und einer am Ende der Fördereinrichtung angeordneten Aufrollstation, in der das mit der Fördereinrichtung als bandförmiges Element der Aufrollstation zugeführte Faservlies zu einem Wickel gewickelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufrollstation (1) eine Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung (34) vorgeschaltet ist, in der das Faservlies (3) im wesentlichen in Richtung der Flächennormalen zumindest einer seiner großen Oberflächen (21, 22) kontrolliert komprimiert und anschließend dekomprimiert wird.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung (34) zumin dest ein der Fördereinrichtung (2) gegenüberliegend angeordnetes Druckelement aufweist, welches in Förderrichtung auf die Fördereinrichtung (2) zu ausgerichtet ist, und daß sich an das Druckelement ein ein Entspannungselement anschließt, welches in Förderrichtung von der Fördereinrichtung (2) weg ausgerichtet ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung (34) zumindest aus zwei in Förderrichtung aufeinanderzu laufenden und gegenüberliegenden Förderbandabschnitten (13, 23), aus zwei sich daran anschließenden, eine Kompressionszone (31) bildenden, im gleichmäßigen und insbesondere einstellbaren Abstand angeordneten Förderbandabschnitten (14, 24) sowie aus zwei in Förderrichtung auseinanderlaufenden, eine Dekompressionszone (33) bildenden Förderbandabschnitten (15, 25) besteht.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung (34) mehrere, vorzugsweise zumindest drei hintereinander angeordnete Kompressionszonen (31) und Dekompressionszonen (33) aufweist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß die hintereinander angeordneten Kompressionszonen (31) eine zunehmende Kompressionsstärke und die hintereinander angeordneten Dekompressionszonen (33) eine abnehmende Dekompressionsstärke aufweisen.

32. Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderbandabschnitte (13, 15; 23, 25) vor und nach der Kompressionszone (31) unter einem Winkel <45°, insbesondere <25° zur Mittelachse des Faservlieses (3) angeordnet sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die Förderbandabschnitte (14, 24) der Kompressionszone (31) eine zusätzliche Andruckrolle (39) aufweisen, die in Förderrichtung hin- und herbewegbar ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderbandabschnitte (13, 14, 15, 16, 17; 23, 24, 25, 26, 27) derart unter Abbiegungswinkeln hintereinander angeordnet sind, daß das Faservlies (13) vorzugsweise im Bereich der Kompressionszonen (31) abgewinkelt geführt ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbiegungswinkel zwischen den Förderbandabschnitten (13, 14, 15, 16, 17; 23, 24, 25, 26, 27) über die Länge der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung (34) mit zunehmender Elastifizierung des Faservlieses (13) vergrößert sind.

36. Vorrichtung nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbiegungswinkel zwischen den Förderbandabschnitten (13, 14, 15, 16, 17; 23, 24, 25, 26, 27) individuell einstellbar sind.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbiegungswinkel während der Kompression und Dekompression veränderbar sind.

38. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtungen (34), insbesondere für Faservliese (3) aus Glaswolle mit geringer Rohdichte Walzensätze (42) aufweisen, die gegenüberliegend angeordnet sind und auf die großen Oberflächen (21, 22) des Faservlieses 3) wirken.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzensätze (42) relativ zueinander bewegbar sind.

40. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung (34) eine Elastifizierungseinrichtung (47) aufweist, die das Faservlies (3) vorzugsweise in Querrichtung elastifiziert.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elastifizierungseinrichtung (47) mehrere Druckelemente (48) aufweist, die auf zumindest eine längs der Faservlieses (3) angeordnete Schmalseite kontrolliert einwirken.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckelemente (48) aus einem Gehäuse (49) und einem dehnfähigen Element (50), insbesondere aus Gummi oder Synthesekautschuk, bestehen, welches Element (50) über ein Druckmedium, insbesondere pulsierend zwischen einer Wirkstellung und einer Ruhestellung bewegbar ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Medium Wasser (52) ist, welches mittels einer im Gehäuse (49) angeordneten Pumpe (51) pulsierend gegen das dehnfähige Element (50) förderbar ist.

44. Vorrichtung nach Anspruch 41,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen benachbarten Druckelementen (48) Führungsrollen (53) angeordnet sind.

45. Vorrichtung nach Anspruch 41,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Sätze Druckelemente (48) an gegenüberliegenden Schmalseiten des Faservlieses (3) angeordnet sind.

46. Vorrichtung nach Anspruch 45,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gegenüberliegenden Druckelemente (48) versetzt zueinander angeordnet sind.

47. Vorrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elastifizierungseinrichtung (54) zumindest einen kugel- oder elipsoidförmigen Druckkörper (55) aufweist, der auf einer großen Oberfläche (21, 22) des Faservlieses (3) abrollt.

48. Vorrichtung nach Anspruch 47,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckkörper (55) rotatorisch angetrieben ist.

49. Vorrichtung nach Anspruch 47,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckkörper (55) an einem Tragarm (58) angeordnet ist, welcher schwenkbar und / oder anhebbar gelagert ist.

50. Vorrichtung nach Anspruch 49,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckkörper (55) entlang des Tragarms (58) verschiebbar gelagert ist.

51. Vorrichtung nach Anspruch 47,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Tragarme (58) an einer Drehachse (59) befestigt sind.

52. Vorrichtung nach Anspruch 47,
dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem Tragarm (58) mehrere Druckkörper (55) angeordnet sind.

53. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kompressions- und Dekompressionsvorrichtung (34) eine Befeuchtungseinrichtung vorgeschaltet ist, in der das Faservlies (3) befeuchtet wird.

54. Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderbandabschnitte zumindest im Bereich der Kompressionszone (31) kammartig ausgebildete Stifte aufweisen, mit denen die Fasern des Faservlieses (3) zumindest im oberflächennahen Bereich ausgerichtet werden.

55. Vorrichtung nach Anspruch 38,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzensätze (42) Walzen mit kammartig wirkenden Stiften aufweisen, mit denen die Fasern im Faservlies (3) zumindest im oberflächennahen Bereich ausgerichtet werden.

56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 55,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die Kompressionszonen (31) vor einem Härteofen
angeordnet sind.

Zeichnung