DE4141627A1 - Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen herstellung von mineralwollevliesen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Mineralwollevliesen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Filzbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Eine entsprechende Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 38 21 399 bekannt, bei der nach dem Düsenblasverfahren arbeitende Zerfaserungseinheiten vorgesehen sind, welche ein aus einem Faser-/Gas-/Luft-/Bindemittel-Gemisch bestehendes Freistrahlbündel bereitstellen. Dieses Freistrahlbündel wird in einen kastenförmig ausgebildeten Fallschacht zur Abtren­ nung der Fasern eingeführt, welcher bodenseitig einen als eine Art Filter wirkenden Sammelförderer aufweist, der in der Form zweier benachbarter Trommeln ausgebildet ist. Ein der Faserablage dienender Teil der Oberflächen der Trommeln steht unter der Wirkung eines Saugdruckes, der durch eine innerhalb der Trommeln angeordnete Absaugvorrichtung erzeugt wird. Durch die Wirkung des Saugdruckes wird die in den Fallschacht eingeführte Mineralwolle unter Vliesbildung auf den gegenläufigen trommelförmigen Sammelförderern abgelegt und zwischen diesen nach unten ausgetragen. Bei dieser be­ kannten Vorrichtung bilden die beiden benachbarten Trommeln die untere Begrenzung des Fallschachtes und müssen daher an den Außenseiten ausreichend dicht an die Wände des Fall­ schachtes anschließen. Die Abdichtung erfolgt an achsparal­ lelen Berührungslinien der Trommeln mit den Fallschachtwän­ den.

Zwischen den Trommeln ist ein fest voreingestellter Spalt vorgesehen, der im bekannten Fall die größte vorgesehene Vliesdicke übersteigt. Dieser grobe Spalt wird durch eine Dichtwalze bis auf eine Spaltbreite abgeschlossen, welche der Dicke der tatsächlich produzierten Vliesbahn in einem bestimmten Verhältnis entspricht. Um unterschiedliche Vlies­ dicken produzieren zu können, ist daher die Dichtwalze um die Achse einer der Trommeln schwenkbeweglich am Umfang die­ ser Trommel gehalten, und liegt je nach Schwenkwinkel in einem unterschiedlichen Abstand zur Oberfläche der gegen­ überliegenden Trommel.

Aus Kostengründen bzw. zur Vermeidung des dazu erforderli­ chen konstruktiven und vorrichtungstechnischen Aufwands hat die Dichtwalze selbst keine Absaugung.

Sie ist auch nicht an der eigentlichen Vliesbildung betei­ ligt, sondern begrenzt den Austragsspalt zwischen den Trom­ meln. Hierdurch ergibt sich im Mittelbereich zwischen den beiden Trommeln eine Zone ohne Absaugung und damit eine Überdruckzone, welche die dortige Vliesbildung behindern kann; denn diese Überdruckzone im Spalt zwischen den Trom­ meln bewirkt, daß dort, wo die Vliesdicke auf der Trommel­ oberfläche bereits am größten ist, vermehrt Prozeßluft vor­ liegt, aber eben dort wegen der erschwerten Absaugbedingun­ gen nicht einwandfrei abgesaugt werden kann. Im Ergebnis liegen wegen dieser Überdruckzone im Spalt keine definierten Absaugbedingungen mehr vor, wodurch die Ablagebedingungen für das Vlies ungleichmäßig sind, und unter Umständen sogar die Vliesbildung behindert wird. Dies trifft vor allem im Falle geringer Vliesauflagen zu, wobei das Vlies der ersten Trommel zunächst von dieser abgehoben und dann ohne nennens­ werte Haft- oder Führungskräfte über die glatt ausgebildete Dichtwalze transportiert werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, mit der eine verbesserte Vliesbildung auf den Trommeln erreich­ bar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Dadurch, daß mindestens einer der Sammelförderer um einen im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung der Mineral­ wolle angeordnete Schwenkachse zumindest derart und soweit schwenkbar ausgebildet ist, daß ein Austragsspalt mit einer Breite entsprechend der Dicke des zu bildenden Vlieses ein­ stellbar ist, können die Absaugzonen der Sammelförderer so nahe benachbart zueinander angeordnet werden, wie dies auf­ grund der Vliesdicke im Einzelfall eben gerade möglich ist. Eine absaugungsfreie Zone mit einer Breite, welche die mo­ mentan gefahrene Vliesdicke übersteigt, ist so vermieden, so daß bestmögliche Absaugbedingungen gewährleistet sind. Hier­ durch ergibt sich eine verbesserte und stabilere Vliesab­ lage, insbesondere im Austragsspalt zwischen den Sammelför­ derern. Weiterhin lädt sich dadurch bei gleichen Fall­ schachtabmessungen eine größere Vliesablagezone realisieren, mit den Vorteilen geringerer Absaugenergie sowie voluminöse­ rer Primärvliese.

Es wurde darüber hinaus gefunden, dar aufgrund der definier­ ten Absaugbedingungen an den Sammelförderern diese eine kor­ rigierende Wirkung auf dennoch etwaig vorhandene ungleich­ mäßige Verteilungen von Fasermaterial ausüben. Dies bedeu­ tet, dar beispielsweise unter der Annahme, dar irgendwo auf einer ansaugenden Fläche aus bestimmten Gründen zu wenig bzw. weniger Mineralwolle abgelegt worden ist, an dieser Stelle ein geringerer Strömungswiderstand vorhanden ist. An dieser Stelle wird wegen des über den Stator anliegenden konstanten Unterdruckes mehr Prozeßluft angesaugt, so dar dementsprechend an solchen Stellen wiederum mit der Pro­ zeßluft mehr Wollematerial hintransportiert wird. Somit wer­ den etwaig auftretende ungleichmäßige Verteilungen der Fa­ serablage durch die Wirkungen definierter Absaugbedingungen automatisch korrigiert.

Wenn gemäß Anspruch 2 die Schwenkachse des Sammelförderers im Bereich einer achsparallelen Mantellinie liegt, an der die Fallschachtwand auf den Umfang des Sammelförderers trifft, so geben unterschiedliche Schwenkstellungen des Sam­ melförderers keinen Anlaß zu unterschiedlichen Abdichtungs­ bedingungen. Die stirnseitige Abdichtung erfolgt gemäß An­ spruch 3 derart, daß je ein zusammen mit dem Sammelförderer um dieselbe Schwenkachse schwenkbares Dichtschwert vorgese­ hen ist.

Eine besonders einfache vorrichtungstechnische Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich, wenn der Sammelförderer als Trommel mit einem um die Schwenkachse schwenkbaren Stator und einem mittels Führungsrollen um den Stator drehbar gelagerten Rotor ausgebildet ist.

Zur Reinigung des Sammelförderers von verbleibenden Faser­ resten sind gemäß Anspruch 5 vorzugsweise am Innenumfang des Sammelförderers beweglich gelagerte Reinigungsbürsten vorge­ sehen. Weiterhin befinden sich auch am Außenumfang einstell­ bare Reinigungsbürsten, sowie zusätzliche Hochdruck-Reini­ gungsdüsen D, die vorzugsweise von außen nach innen wirkend etwaige Verkrustungen der Trommeloberfläche beseitigen.

Schließlich ist gemäß den Ansprüchen 7 und 8 ein Verfahren aufgezeigt, wie vorteilhaft mehrschichtige Filzbahnen durch ein Aneinanderreihen mehrerer erfindungsgemäßer Vorrichtun­ gen möglich ist, wobei die Schichten hierbei mit unter­ schiedlichen Qualitäten produziert werden können.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch ein erstes Aus­ führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Herstellung von Mineralwollevliesen mit vier Zerfaserungseinheiten und zwei in der Form von Trommeln ausgebildeten Sammelförderern am unteren Ende eines Fallschachtes;

Fig. 2 schematisch vereinfacht einen Schnitt durch einen schwenkbaren Sammelförderer in Form einer Trommel zur Erläuterung weiterer konstruktiver Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 3 schematisch vereinfacht einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung zur Herstellung von Mineral­ wollevliesen mit zwei nebeneinander angeordneten Produktionseinheiten.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, werden beispielsweise durch vier nach dem Düsenblasverfahren arbeitenden Zerfaserungs­ einheiten 1, 2, 3 und 4 in ihrer Geometrie etwa keilförmige Freistrahlbündel 5, 6, 7 und 8 erzeugt, die aus einem Faser- /Gas-/Luft-/Bindemittel-Gemisch bestehen, und die von einem kastenförmig ausgebildeten Fallschacht 9 umgeben sind. Den unteren Abschluß des Fallschachtes 9 bilden zwei Sammelför­ derer 10 und 11 in Form von Trommeln, die gekrümmt verlau­ fende, mit 12 und 13 bezeichnete Absaugflächen aufweisen, auf denen sich die von den Zerfaserungseinheiten 1 bis 4 kommenden Fasern zu einem aus zwei Primärvliesen zusammenge­ setzten Wollevlies 14 ablegen. Die Sammelförderer 10 und 11 weisen jeweils einen umlaufenden perforierten (gasdurchläs­ sigen) Rotor 15 und 16 auf, der jeweils in Richtung der Pfeile 17 und 18, der Förderrichtung, motorisch durch ein Zahnrad 33 (Fig. 2) angetrieben werden (in Fig. 1 nicht näher dargestellt). Ferner ist innerhalb der Sammelförderer 10 und 11 eine nicht näher dargestellte Absaugvorrichtung vorgesehen, deren erzeugter Saugdruck lediglich in unterhalb der gekrümmt verlaufenden Absaugflächen 12 und 13 angeordne­ ten Saugkammern 19 und 20 wirksam wird. Zwischen den beiden Sammelförderen 10 und 11 begrenzen diese einen sogenannten Austragsspalt 21, dessen Breite im wesentlichen der Dicke des herzustellenden Vlieses entspricht bzw. zu dieser in einem bestimmten Verhältnis anzupassen ist.

Erfindungsgemäß ist der Sammelförderer 10 um eine im we­ sentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung 22 der Frei­ strahlbänder 5 bis 8 angeordnete Schwenkachse 23 so weit ge­ mäß Fig. 1 nach unten schwenkbar ausgebildet, dar die Breite B des Austragsspaltes 21 entsprechend der Dicke des zu bil­ denden Vlieses 14 einstellbar ist. Die Schwenkachse 23 liegt hierbei im Bereich derjenigen achsparallelen Mantellinie des Sammelförderers 10, an der die Fallschachtwand 24 auf den Umfang des Sammelförderers 10 trifft.

Zur stirnseitigen Abdichtung des Sammelförderers 10 ist je­ weils ein sogenanntes Dichtschwert 25 in der Form eines Ble­ ches vorgesehen, welches zusammen mit dem Sammelförderer 10 um dieselbe Schwenkachse 23 schwenkbar ist. Das Dichtschwert 25 schwenkt somit zusammen mit dem Sammelförderer 10 in Fig. 1 nach unten ab, so dar durch das Dichtschwert 25 der Spalt, der bei fehlendem Dichtschwert beim Herunterschwenken des Sammelförderers entstehen würde, abgedichtet wird. Die maxi­ male Breite des Dichtschwertes 25 ist hierbei entsprechend dem maximal möglichen Schwenkwinkel des Sammelförderers 10 vorgegeben.

In Fig. 2 sind weitere Einzelheiten eines Ausführungsbei­ spieles gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem schwenkbaren Sammelförderer 10 dargestellt. Es ist ein Kipp­ mechanismus mit einem Schwenkarm 26 vorgesehen, der an der Schwenkachse 23 schwenkbar gelagert ist und einen Bügel 27 trägt, an dem Führungsrollen 28, 29, 30 und 31, 32 an Achsen drehbar gelagert sind. Die Führungsrollen 28 bis 32 dienen zur rollenden Führung des gasdurchlässigen Rotors 15 entlang des Umfanges des trommelförmigen Sammelförderers 10. Räum­ lich fest mit dem Schwenkarm 26 verbunden ist ein Stator 34, an den ausgangsseitig eine Saugleitung 35 angeschlossen ist, die an eine (nicht näher dargestellte) Absaugvorrichtung angeschlossen ist.

Für den motorischen Antrieb des Kippmechanismus ist ein Elektromotor 36 vorgesehen, der über Stellglieder 37 zum Schwenken des Sammelförderers 10 sowie über querliegende Profile und Drehlager mit dem Schwenkarm 26 verbunden ist. Ferner ist für den Antrieb des Rotors 15 ein Antriebsorgan 33 (Zahnrad) vorgesehen, welches am Außenumtang des Rotors 15 drehbeweglich und in festem Abstand zu diesem gelagert ist und diesen über einen Zahnkranz antreibt.

Zur Reinigung der Oberfläche des Sammelförderers 10 von ver­ bleibenden Wolleresten oder ähnlichen Resten ist am Innen­ umfang des Sammelförderers 10 eine an der mit 39 bezeichne­ ten Achse drehbar gelagerte Reinigungsbürste 41 vorgesehen, wobei die weggekehrten Wolleabfälle auf ein mit 42 bezeich­ netes Förderband fallen und abtransportiert werden. Ferner ist am Außenumfang des Sammelförderers 10 an der mit 38 be­ zeichneten Achse weitere Reinigungsbürste 40 zum Abkehren des Außenumfangs des umlaufenden Rotors 15 von Wolleresten drehbar gelagert.

Schließlich ist in Fig. 3 schematisch ein Ausschnitt aus einer Fertigungslinie gezeigt, mit der kontinuierlich eine aus mehreren Sichten von Wollevliesen 14 zusammengesetzt (nicht näher dargestellte) Filzbahn hergestellt wird. Durch den Schwenkmechanismus des einen Sammelförderers ist es ferner leicht möglich, die einzelnen Schichten für eine zusammengesetzte Filzbahn mit unterschiedlichen Dicken bzw. Raumgewichten zu produzieren, d. h. mit unterschiedlichen Qualitäten.

Insgesamt ist es durch die erfindungsgemäße Bauart der Sam­ melförderer vorteilhaft möglich, dar im Falle eines Ver­ schleißes bzw. von Beschädigungen einzelne Trommeln leicht ausgewechselt werden können, ohne dafür die gesamte Sammel­ fördereinheit vom eigentlichen Fallschacht trennen und aus­ bauen zu müssen. Dieses vorteilhafte Baukostenprinzip ver­ kürzt einerseits Wartungs- und Reparaturzeiten, andererseits wird noch die Lagerung von Ersatzteilen vereinfacht.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Mine­ ralwollevliesen, bei der zur Bildung der Vliese (14) in einem Fallschacht (9) mehrere Zerfaserungseinheiten (1, 2, 3, 4) vorgesehen sind, und die Fasern unter Wirkung eines Saugdruckes auf mindestens zwei Sammelförderern (10, 11) mit zumindest teilweise gekrümmten, gasdurch­ lässigen Oberflächen eines Sammelförderers (10, 11) ab­ legbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Sammelförderer (10) um eine im we­ sentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung (22) der Mineral-Wolle angeordnete Schwenkachse (23) zumindest derart und soweit schwenkbar ausgebildet ist, dar ein Austragsspalt (21) mit einer Breite (B) entsprechend der Dicke des aus zwei Primärvliesen zusammengesetzten Vlie­ ses (14) einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenk­ achse (23) des schwenkbaren Sammelförderers (10) im Be­ reich einer achsparallelen Mantellinie liegt, an der die Fallschachtwand (24) auf den Umfang des Sammelförderers (10) trifft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur stirnsei­ tigen Abdichtung des schwenkbaren Sammelförderers (10) je ein Dichtschwert (25) vorgesehen ist, welches zusam­ men mit dem schwenkbaren Sammelförderer (10) um dieselbe Schwenkachse (23) schwenkbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dar zumin­ dest ein Sammelförderer (10, 11) als Trommel mit einem um die Schwenkachse (23) schwenkbaren Stator (34) ausge­ bildet ist, die mittels Führungsrollen (28 bis 32) um den Stator (34) drehbar gelagerten und durch ein Antriebsvorgang antreibbar ist

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zumindest eine am Umfang und/oder im Inneren zumindest eines Sammelförderers (10) bewegbar gelagerte Reinigungsbürste (40; 41) zur Reinigung der Oberfläche und/oder der Innenseite des Sammelförderers (10) von verbleibenden Wollresten.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden An­ sprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mindestens eine parallel zur Trommelachse querverfahr­ bare Hochdruckreinigungseinrichtung (D) zur raschen Beseitigung etwaiger hartnäckiger Verkrustungen.

7. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer aus mehreren Einzelvliesen zusammengesetzten Filzbahn, aus Einzelvliesen, die mit einer Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 gebildet worden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß von mehreren Vorrichtungen kommende Einzelvliese (14) gemeinsam auf einem laufenden Produktionsband zu einer mehrschichtigen Filzbahn zusammengeführt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schichten für die zusammenge­ setzte Filzbahn mit unterschiedlichen Qualitäten wie Dicke und Raumgewichten produziert werden.