Stand der Technik Bei der Herstellung von Mineralwollevlies ist man bestrebt, mit möglichst geringem Energieaufwand ein möglichst hochwertiges Produkt zu erzeugen. Bei der Herstellung von Mineralwollevlies werden die Rohstoffe in geschmolzener Form einer Zerfaserungseinrichtung zugeführt, die Mineralwollefasern erzeugt. Die Mineralwollefasern werden in einen Fallschacht aufgegeben und auf der Fördereinrichtung abgelegt. Die bodenseitig angeordnete Fördereinrichtung ist üblicherweise ein luftdurchlässiges, umlaufendes Transportband. Unter dem luftdurchlässigen Transportband befindet sich eine Absaugvorrichtung, die einen bestimmten Unterdruck erzeugt.

Da die üblicherweise in der Technik verwendeten Zerfaserungseinrichtungen die aus einem schnell rotierenden Körper in Zentrifugalrichtung austretenden Glasfasern mit einem nach unten gerichteten, starken Luftstrom fördern, wird ein beträchtlicher Luftvolumenstrom in den Fallschacht eingeblasen. Dieser Luftstrom trifft auf die bodenseitig im Fallschacht angeordnete Fördereinrichtung auf und wird von dieser in einer Zone hoher Turbulenz nach oben abgelenkt, so daß sich innerhalb des Fallschachtes Rückströmungen bilden.

Diese Rückströmungen können nun bereits auf der Fördereinrichtung abgelegte Mineralwollefasern wieder mit nach oben reiBen. Um diesem Effekt entgegenzutreten, muß daher ein Sauggebläse mit hoher Leistung bereitgestellt werden, so daß die auf der Fördereinrichtung abgelegten Mineralwollefasern durch einen ausreichenden Unterdruck gehalten werden. Dieser Unterdruck muß ausreichend groß sein, so daß auch bei dickeren Mineralwolleschichten auf der Fördereinrichtung die am weitesten oben gelegenen Schichten noch fixiert werden.

Besteht nun der Wunsch nach einem relativ dicken Mineralwollevlies, so werden mehrere Zerfaserungseinheiten in einem Fallschacht in Förderrichtung der Fördereinrichtung angeordnet. Allerdings steigt hierdurch der Energieverbrauch der Absaugvorrichtung, da bei höheren Schichtdicken des Mineralwollevlieses sich ein relativ hoher Differenzdruck zwischen Absaugvorrichtung und Vliesoberfläche ergibt. Dem kann durch eine erhöhte Absaugeleistung entgegengetreten werden, doch besitzt dies den Nachteil, daß einerseits der Energieverbrauch erhöht wird und andererseits die unten liegenden Bereiche des Mineralwollevlieses so zusammengedrückt werden, daß bereits ein vorverdichtetes Mineralwollevlies den Fallschacht verläßt. Ein derartiger Dichtegradient innerhalb der Dämmstoffdicke ist unerwünscht, da hierdurch der Dämmwert und auch andere Qualitätsdaten wie z. B. Dickenrückstellung und Druckspannung des Produktes sinken.

Damit eine möglichst gleichmäßige Rohdichteverteilung über die Produktdicke errichtet wird, muß die Rohvliesdicke vor dem Härteofen mindestens der doppelten Produktdicke entsprechen.

Aus Erfahrung weiß man, daß die Rohvliesdicke vor dem Härteofen einen erheblichen Einfluß auf die Dichteverteilung und damit auf die Rückfederung komprimierter Produkte hat.

Im Stand der Technik versucht man, den Dichtegradienten über der Dämmstoffdicke zu verringern, indem in dem als Umluftofen ausgebildeten Trocknungsofen eine Luftströmung erst von unten nach oben erfolgt, um die unten liegenden Schichten höherer Dichte aufzulockern.

In der deutschen Patentschrift 39 21 399 wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der der Sammelförderer so gestaltet ist, daß die Ablagefläche des Sammelförderers in Förderrichtung jeweils zunimmt. Dies wird erreicht, indem der Sammelförderer aus der Horizontalen heraus geneigt wird, so daß sich die Absaugfläche erhöht und ein geringerer Unterdruck in diesem Bereich erforderlich ist.

Auch die EP 0 406 107 beschreibt ein derartiges Ablageverfahren für Fasern, die durch eine Mehrzahl von Zerfaserungseinheiten erzeugt wurden. Jede Zerfaserungseinheit weist hierbei eine eigene Auffangzone auf und die aufgefangenen Fasern werden durch Förderbänder aus der Auffangzone abtransportiert. Die Bahn der Förderbänder ist konvex und die Flächen der Auffangzonen werden mit zunehmenden Flächengewichten auf diesen Förderbändern größer.

Der Nachteil einer derartigen Vorrichtung liegt darin, daß die in der Technik verwendeten Drehwände, die den Fallschacht umgeben, nicht bis zu den Förderbändern ausgebildet sind.

Hierdurch entstehen Leckströme, welche die erforderliche Gebläseleistung erhöhen. Daher schließt sich an die Drehwände nach unten hin ein fester Wandabschnitt an. Diese feststehenden Seitenwände führen zu erhöhtem Schmutzanteil im Produkt, da sich in diesen Bereichen Schmutz ansammeln kann und periodisch auf das darunter angeordnete Förderband hinunterfällt. Dies besitzt den weiteren Nachteil, daß durch das in unregelmäßigen Zeitabständen erfolgende Herunterfallen größerer Ansammlungen zudem das entstehende Produkt bezüglich seiner möglichst gleichmäßigen Eigenschaften ungünstig beeinflußt wird.

Darüber hinaus gibt es einen optimalen Abstand zwischen den Zerfaserungsmaschinen und dem Sammelband. Ist der Abstand zu klein, bilden sich auf dem Sammelband starke horizontale Luftströmungen, die die abgelegte Faser zu Bündeln aufrollen können. Ist der Abstand zu groß, bilden sich schon in dem Sammelschacht größere Faserbündel (auch Strähnen genannt), die ebenfalls eine Inhomogenität im Produkt darstellen.

Um beide Effekte auf ein Minimum zu reduzieren, ist ein vorher genau berechneter oder auch empirisch ermittelter Abstand zwischen Zerfaserungsmaschinen und Sammelband einzuhalten.

Die US 4, 463, 048 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Mineralwollevliesen, die mehrere Zerfaserungseinheiten umfaßt, welche die Fasern als Primärvlies auf einen Sammelförderer ablegen, der im Bereich der Faseraufbringung horizontal fördert. Die Förderbänder des Sammelförderers werden anschließend über Umlenkrollen geführt, so daß aus zwei Primärvliesen ein Sekundärvlies entsteht. Da zwei Primärvliese mit der halben Auflage erzeugt werden, ist der Widerstandsbeiwert bei der Durchströmung der Primärvliese etwa halb so groß wie für ein doppeldickes Sekundärvlies, wodurch der vom Gebläse aufzubringende Unterdruck auf etwa 50 % verringert werden kann. Allerdings müssen die verschiedenen Zerfaserungseinrichtungen sehr genau eingestellt werden, um die aufgrund von Querverteilungen erzeugten Dichteunterschiede möglichst gering zu halten. Eine sehr genaue Einstellung der Zerfaserungseinrichtungen ist zudem wichtig, um die Eigenschaftsunterschiede im erzeugten Sekundärvlies, insbesondere in bezug auf deren symmetrische Verteilung über der Dicke des Sekundärvlies gering zu halten.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung von Mineralwollevlies dahingehend zu verbessern, daß sich bei einem geringen Energieaufwand ein Produkt mit verbesserten Produkteigenschaften herstellen läßt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie Anspruchs 6 gelöst.

Das erzeugte Mineralfaserprodukt ist durch die Merkmale des Anspruchs 9 gekennzeichnet.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß ein doppelt- breiter Fallschacht vorgesehen ist, der eine geringere Gebläseleistung benötigt, da auf der Fördereinrichtung jeweils ein Mineralwollevlies mit halbem Flächengewicht abgelegt wird. Die Faserfeinheit und das Flächengewicht sind bestimmend für den Stömungswiderstand des Rohvlieses. Des weiteren ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Dämmstoffbahn in Längsrichtung in zwei Bahnen zu durchtrennen. Hierdurch werden aus dem doppelt breit angelegten Fallschacht, in dem eine Mineralwollebahn mit doppelter Breite zu der Breite des gewünschten Produkts erzeugt wird, zwei vereinzelte Mineralwollebahnen, die jeweils diejenige Breite besitzen, welche zum Herstellen des gewünschten Produktes benötigt wird. Um die beiden Bahnabschnitte zusammenzuführen, wird eine Fördervorrichtung verwendet, die den ersten Bahnabschnitt so führen kann, daß er auf dem zweiten Bahnabschnitt abgelegt wird.

Indem die Förderwege der erzeugten Bahnabschnitte unterschiedlich lang sind, werden Schwankungen der Querverteilung und Faserverteilung der im Fallschacht erzeugten Mineralwollebahn, aber auch der Schwankungen der Dichte ausgeglichen. Um diesen Vorteil zu erzielen, reichen auch geringe Unterschiede der Länge der Förderwege aus, die vorzugsweise größer gleich dem Maschinenabstand im Fallschacht sein sollten.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß pro Zerfaserungseinrichtung zwei Lagen im Sekundärvlies erzeugt werden. Dies bedeutet, daß das erzeugte Produkt symmetrischere Eigenschaften besitzt und zudem die Abstimmung zwischen mehreren Zerfaserungseinrichtungen deutlich vereinfacht wird. Wenn beispielsweise, wie in der US 4, 463, 048 oder aber DE 39 21 399 C2 Sekundärvliese aus zwei Primärvliesauflagen erzeugt werden, sind die Deckschichten des Sekundärvlieses mit unterschiedlichen Zerfaserungseinrichtungen erzeugt worden. Dies bedeutet, daß zwei unterschiedliche Zerfaserungseinrichtungen so einzustellen sind, daß möglichst gleiche Faserqualitäten, d. h. Faserfeinheiten und Faserlängen, entstehen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung hingegen werden jeweils zwei Schichten im Sekundärvlies mit derselben Zerfaserungseinrichtung gebildet und sind die zwei Schichten jeweils so im Produkt angeordnet, daß diese symmetrisch zu der parallel zur oberen und unteren Seite des Produkts verlaufenden Mittelebene angeordnet sind.

Darüber hinaus werden Querverteilungen einzelner Zerfaserungseinrichtungen ausgeglichen. Die Erfahrung zeigt, daß Produkte mit schlechter Qualität meist unzulässig hohe Querverteilungen der abgegebenen Fasermenge besitzen.

Derartige Querverteilungen werden in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeglichen, wie unten eingehender erläutert werden wird.

Zwar wird in dem doppelt breiten Fallschacht ein Mineralwollevlies erzeugt, das ein geringeres Flächengewicht besitzt und somit auch einen geringen Dichtegradienten über der Dicke des Mineralwollevlies aufweist, doch läßt sich bei der herkömmlichen Herstellung von Mineralwollevlies unter Verwendung eines Fallschachts mit einer darunter angeordneten Fördereinrichtung nie vollständig das Auftreten von Dichtegradienten ausschließen. Wie oben erläutert wurde, ist die Dichte auf der Unterseite der Mineralwollebahn am höchsten. Eine erhöhte Dichte ist zwar mit dem Nachteil verbunden, daß in diesem Bereich die massenbezogenen Wärmedämmeigenschaften abnehmen, doch besitzen Bereiche höherer Dichte den Vorteil einer verbesserten Steifigkeit.

Durch das bevorzugte Wenden des ersten Bahnabschnittes werden der erste Bahnabschnitt und der zweite Bahnabschnitt so zusammengeführt, daß sich die jeweiligen Bereiche mit einer höheren Dichte oben und unten auf der Bahn befinden. Somit lassen sich bei einer geringen mittleren Dichte der Mineralwollebahn und den damit verbundenen guten Isoliereigenschaften Produkte mit einer erhöhten Gestaltfestigkeit erzeugen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt zudem den Vorteil, daß bestehende Fallschächte leicht umgerüstet werden können.

Indem am Boden des Fallschachtes dessen Entfernung zu den Zerfaserungseinrichtungen vorgegeben ist, eine übliche Fördereinrichtung angeordnet ist, verläßt das erzeugte Rohvlies auf dem Niveau der sich daran anschließenden Linie den Fallschacht. Wenn hingegen die in der Technik bekannten Trommeln oder Fördereinrichtungen am Boden des Fallschachtes nachgerüstet werden, verläßt das Rohvlies auf einem deutlich niedrigeren Niveau die Anlage und muß daher erst wieder zurück zur Linie geführt werden. Darüber hinaus besitzt jedoch die einfache Ausgestaltung des Fallschachtes den Vorteil, daß der anfallende Schmutz im Bereich der Fördereinrichtung nicht zu einer Verunreinigung des Produkts führt.

Mit der Vorrichtung sowie unter Verwendung des Verfahrens kann eine Mineralwollebahn oder Mineralwolleplatte aus homogenen Mineralwollefasern hergestellt werden, die eine Dichteverteilung über der Dicke der Mineralwollebahn besitzt.

Die Dicke ist hierbei diejenige Dimension, die sich senkrecht zur Breite aber auch Länge der erzeugten Mineralwollebahn und dementsprechend auch senkrecht zu den flächigen Seiten erzeugter Mineralwolleplatten erstreckt. Die Dichteverteilung ist hierbei so ausgebildet, daß in einem kontinuierlichen Verlauf der Dichte über der Dicke des Mineralwolleprodukts eine höhere Dichte im unteren Bereich des Mineralwolleprodukts zunächst kontinuierlich abnimmt, in einen im wesentlichen kontinuierlichen Bereich im Mittelbereich übergeht und im oberen Randbereich wieder kontinuierlich zunimmt, um am oberen Rand oder nahe dem oberen Rand zu einem Maximalwert zu gelangen, der dem Maximalwert am unteren Rand oder nahe dem unteren Rand entspricht. Diese charakteristische Dichteverteilung des Mineralwolleproduktes macht dieses aufgrund der höheren Gestaltfestigkeit nahe der flächigen Ober- und Unterseite besser verarbeitbar, sichert jedoch gute Wärmedämmeigenschaften aufgrund der gleichmäßigen Dichte im mittleren Bereich. Die gewünschte gleichmäßige Dichte über die Produktdicke wird durch das versetzte Übereinanderlegen der beiden Bahnen positiv beeinflußt. Außerdem können asymmetrische Faserverteilungsprobleme durch das Übereinanderlegen der beiden Bahnen ausgeglichen werden, wodurch bei gleicher mittlerer Rohdichte bessere mechanische Produkteigenschaften erzielt werden.

Das wesentliche Merkmal der Mineralwollebahn oder Mineralwolleplatte liegt darin, daß je zwei Schichten bezüglich der Faserqualität und/oder des Bindemittelgehalts identische Eigenschaften aufweisen. Wie bereits oben erläutert wurde, werden durch jede einzelne Zerfaserungseinrichtung zwei Schichten im Sekundärvlies erzeugt, die zudem in bezug auf die parallel zur Ober- und Unterseite des Mineralwolleproduktes verlaufende Symmetrieebene symmetrisch sind und dadurch eine feinere Abstufung der Dichteverteilung erlauben, als dies im Stand der Technik bislang möglich war. Unter identischer Eigenschaften wird verstanden, daß sich die Eigenschaften nur innerhalb der geringen Abweichungen einer einzelnen Zerfaserungseinrichtung bewegen, während der Begriff "Faserqualitat"sowohl die Faserfeinheit wie auch Faserlänge bezeichnet, die für die mechanischen Eigenschaften der entsprechenden Dämmstoffe verantwortlich sind.

Die Gestaltfestigkeit der Produkte hängt neben der Rohdichte auch von dem Bindemittelgehalt ab. Da bei hohem Bindemittelanteil im Produkt die Brandeigenschaften negativ beeinträchtigt werden, ist es sehr wichtig, den Bereich hohen Bindemittelgehaltes auf die erforderlichen Randzonen zu begrenzen. Auch dieser Punkt läßt sich mit der beschriebenen Anordnung in besonderer Weise einstellen. Da nur eine Zerfaserungsmaschine die jeweiligen Oberflächen des Produktes bildet, läßt sich der Bereich höherer Bindemittelanteile sowie unterschiedlicher Faserqualitäten, z. B. längere oder feinere Fasern, wesentlich genauer einstellen als in allen anderen bekannten Vorrichtungen und Herstellverfahren.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die übrigen Ansprüche gekennzeichnet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform erzeugt die Einrichtung zum Durchtrennen der Dämmstoffbahn einen Wasserschneidstrahl, der auf die Dämmstoffbahn gerichtet werden kann. Die Verwendung eines Wasserschneidstrahles hat sich gegenüber den sonst üblichen Schneidvorrichtungen, beispielsweise in Form von Kreissägeblättern, als besonders günstig erwiesen. Die Dämmstoffbahn ist im Bereich des Durchtrennens noch nicht ausgehärtet und mit dem im nicht ausgehärteten Zustand klebrigen Bindemittel versetzt, so daß die Verwendung eines Wasserstrahls den großen Vorteil besitzt, daß die zum Durchtrennen verwendete Arbeitsgerätschaft nicht verkleben oder beeinträchtigt werden kann. Darüber hinaus wird eine Verdichtung des Vlieses an der Schnittkante vermieden.

Eine alternative Einrichtung zum Durchtrennen der Dämmstoffbahn verwendet einen Laserstrahl zum Durchtrennen.

Wenn höhere Produktionsleistungen erwünscht sind, können mehrere Zerfaserungseinrichtungen sowohl in Förderrichtung der Fördereinrichtung wie auch quer zur Fördervorrichtung der Fördereinrichtung versetzt zueinander angeordnet sein.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Fördereinrichtung zum Wenden des ersten Bahnabschnittes eine Wenderolle, um die der erste Bahnabschnitt herumführbar ist.

Dies stellt die technisch einfachste Lösung dar, um das erfindungsgemäße Wenden des ersten Bahnabschnittes vor dem Aufsetzen auf den zweiten Bahnabschnitt zu ermöglichen.

Aufgrund des guten Zusammenhaltes der erzeugten Mineralwollebahn ist ein einfaches Herumziehen um eine Wenderolle nicht mit der Gefahr verbunden, daß das erzeugte Mineralwollevlies reißen könnte. Daher erübrigen sich weitere, technisch aufwendige Einrichtungen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Förderrichtung des Primärvlieses im Fallschacht im wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung des Sekundärvlieses. Dies erlaubt eine einfache Umrüstung bestehender Produktionsanlagen bei geringen Stillstandzeiten, indem bereits die Vorarbeiten in bezug auf Zerfaserungseinrichtung, Fallschacht und einen Großteil der benötigten Fördereinrichtungen parallel zum laufenden Betrieb an einer bestehenden, linearen Linie durchgeführt werden können.

Vorzugsweise ist der Betrag der Differenz des Förderwegs des ersten Bahnabschnitts zum Förderweg des zweiten Bahnabschnitts größer oder gleich dem Abstand der Zerfaserungseinrichtungen. Diese einfache geometrische Vorgabe hilft wirkungsvoll, bestehende Querverteilungen der Zerfaserungseinrichtungen auszugleichen, indem eine ausreichend hohe Differenz der Förderwege bereitgestellt wird, damit sich die Maldistributionseffekte der Rohdichten einer einzigen Zerfaserungseinrichtung nicht in unerwünschter Weise akkumulieren können.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung lassen sich Mineralwolleprodukte herstellen, die eine mittlere Dichte von nur 4 bis 11 kg/m, bevorzugt 6 bis 9 kg/m3 besitzen. Darüber hinaus läßt sich ein Sekundärvlies erzeugen, das vor dem Härteofen mechanische Eigenschaften besitzt, so daß es im Härteofen beim Durchströmen nicht komprimiert wird. Im Härteofen verläuft das Sekundärvlies zwischen einem Oberband und einem Unterband, wodurch die Trocknungsluft bereichsweise von unten nach oben und bereichsweise von oben nach unten durchströmt. Üblicherweise bildet sich aufgrund des Strömungswiderstandes des Vlieses (Produkts) beim Durchströmen von unten nach oben ein Luftkissen zwischen dem Unterband und dem Produkt, während im Bereich des Oberbandes bereits eine Aushärtung des Produkts stattfindet und dabei das Produkt in bezug auf die Dicke verfestigt wird. Ein nachfolgendes Durchströmen des Härteofens von oben nach unten führt anschließend zu einer Bildung eines Luftkissens zwischen dem Mineralwolleprodukt und dem Oberband, so daß das Produkt mit einer um 20 mm bis 40 mm geringeren Dicke als dem Abstand zwischen Oberband und Unterband den Härteofen verläßt. Das erfindungsgemäße Roh- und Sekundärvlies besitzt derart hohe mechanische Eigenschaften, daß es bei der Durchströmung im Härteofen nicht komprimiert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen : Fig. 1 eine Schnittansicht senkrecht und längs zur Förderrichtung eines Fallschachtes mit zwei quer zur Förderrichtung versetzt zueinander angeordneten Zerfaserungseinrichtungen darstellt ; Fig. la eine Draufsicht auf den Fallschacht mit Zerfaserungseinrichtungen zeigt, die in Förderrichtung des Fallschachts angeordnet sind ; Fig. lb eine Draufsicht auf den Fallschacht mit Zerfaserungseinrichtungen darstellt, die sowohl quer wie auch längs zur Förderrichtung versetzt zueinander angeordnet sind ; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Fallschacht gemäß Fig. 1 sowie die sich daran anschließende Fördervorrichtung zeigt; Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Wendeeinrichtung sowie der Zusammenführung der Dämmstoffbahnen darstellt ; Fig. 4 schematisch die Dichteverteilung über der Dicke des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Mineralwolleproduktes darstellt ; und Fig. 5 Beispiele einer Querverteilung der Fasern im Fallschacht zeigt.

Wege zur Ausführung der Erfindung In den nachfolgenden Zeichnungen werden gleiche oder ähnliche Elemente jeweils mit denselben Referenzziffern bezeichnet.

In Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung durch einen Fallschacht dargestellt. Der Schnitt verläuft in einer vertikalen Ebene senkrecht zur Abförderrichtung der im Fallschacht erzeugten Mineralwollebahn. Der Fallschacht 10 besteht aus Seitenwänden 12 sowie einer nicht dargestellten Vorderwand und einer Rückwand 14. Diese Wände begrenzen den Fallschacht mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Bevorzugt sind die Wände 12,14 um rotierbare Rollen gelegt und führen um den gesamten Fallschacht 10 herum oder abschnittsweise um Bereiche des Fallschachtes herum eine Bewegung aus, so daß die Wände um außerhalb des Fallschachts angeordnete, senkrecht verlaufende Abschabeeinrichtungen vorbeigeführt werden, so daß Mineralwollefasern, die an den Wänden des Fallschachts anhaften, jeweils entfernt werden können. Die genaue Geometrie und Ausgestaltung des Fallschachts ist jedoch für das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht ausschlaggebend ; wesentlich ist lediglich, daß die drehenden Wände des Fallschachts 12,14 zur Faser-Fördereinrichtung hin gut abdichten und damit keine zusätzlichen Leckströme in den Fallschacht eindringen können.

Die Fördereinrichtung besteht aus einem Paletten-Förderband 16, das um geeignete Antriebsrollen bzw. mitlaufende Rollen herum gelegt ist und eine Transportrichtung in der Zeichenebene in Fig. 1 bzw. in Pfeilrichtung A in den Figuren la und lb ausführt. Das Förderband 16 ist ein Endlosband mit Luftdurchtrittsöffnungen 18, durch die Luft durch das Förderband hindurch abgesaugt werden kann.

Zur Absaugung dient eine schematisch dargestellte Absaugeöffnung 22, die sich in einer Unterdruckkammer 20 befindet. Die Absaugeöffnung 22 ist mit einem geeigneten Gebläse verbunden, das im Betrieb Luft aus der Unterdruckkammer 20 absaugt und aus dem Bereich der Vorrichtung abführt. Ist das an der Absaugeöffnung 22 angeschlossene Gebläse in Betrieb, so strömt die Luft durch die Luftdurchtrittsöffnungen 18 im Förderband 16 hindurch in die Unterdruckkammer und wird aus dieser abgefördert.

Hierdurch wird im Bereich der auf der Fördereinrichtung 16 aufliegenden Primärvlies 24 ein geringer Unterdruck erzeugt, wodurch die auf der Fördereinrichtung 16 aufliegenden Fasern in einem festen Verbund als Mineralwollebahn gehalten werden.

Je dicker das Primärvlies 24 ist, desto höher ist der Druckverlust durch die Mineralwollebahn, so daß demgemäß die Gebläseleistung des mit der Absaugeöffnung 22 verbundenen Gebläses größer gewählt werden muß. Hierbei ist auf die am weitesten oben liegende Schicht 24a des Primärvlies 24 abzustellen, da auch die Fasern in der Schicht 24a daran gehindert werden sollen, in unerwünschter Weise im Fallschacht in Richtung Zerfaserungsmaschine nach oben geblasen zu werden. Die Rückströmung im Fallschacht entsteht dadurch, daß das geschmolzene Glas durch Zentrifugalkraft aus einer gelochten Schleuderscheibe zu Primärfäden ausgeschleudert und anschließend durch einen ringförmig angeordneten, erdgasbeheizten Brenner in Verbindung mit einer ringförmigen Druckluftdüse zu feinen Fasern nach unten ausgezogen wird. Somit wird ein beträchtlicher Luftstrom in dem Fallschacht erzeugt, der nach dem Auftreffen auf der Fördereinrichtung bzw. des darauf abgelagerten Primärvlies in einer turbulenten Weise verwirbelt und in Form einer Rückströmung wieder teilweise nach oben gerichtet wird. Diese Rückströmung kann einen Teil der erzeugten Mineralfasern in einer unkontrollierten Weise nach oben fördern, so daß man bestrebt ist, derartige Rückströmungen weitgehend auszuschalten.

Eine gewisse Rückströmung der Fasern in der Sammelkammer des Fallschachts ist erwünscht, um eine Verfilzung des Rohvlieses und eine bessere Verteilung der zurückgeführten Randstreifen zu erreichen. Um ein unerwünschtes Maß an Rückströmungen zu vermeiden, muß eine beträchtliche Gebläseleistung installiert werden, um durch die Fördereinrichtung hindurch die erforderliche Prozeßluft abzuführen. Je höher die Förderleistung der Fördereinrichtung bei einer vorgegebenen Absaugfläche ist, desto stärker wirkt der Druck auf die unteren, d. h. direkt auf der Fördereinrichtung 16 aufliegenden Schichten von Mineralfasern 24b. Daher entsteht bei einem zu hohen Flächengewicht des Primärvlies 24 und dem damit verbundenen hohen Druckverlust derselben eine höhere Dichte in der unten liegenden Schicht 24b.

Bei den bisher bekannten Fallschächten (ohne Pendelableger) wird ein Primärvlies hergestellt, das der Breite des Endproduktes entspricht. Der"Doppelbreite Fallschacht"hat bei gleichen Produkten und gleichen Zerfaserungsbedingungen den Vorteil, daß durch die doppelte Breite das Flächengewicht halbiert und außerdem die Luftgeschwindigkeit im Primärvlies durch die doppelte Absaugfläche auf 50 % reduziert wird. Der Druckverlust errechnet sich nach der Gleichung Ap = 4 P w 2 mit dem Widerstandsbeiwert der Dichte p der abgesaugten Luft und der Luftgeschwindigkeit w durch das Mineralwollevlies. Beim doppeltbreiten Fallschacht wird nur die halbe Luftgeschwindigkeit w beim Absaugen benötigt und darüber hinaus halbiert sich der Widerstandswert aufgrund der halbierten Dicke des Primärvlieses. Dies erzeugt ein Vlies mit hohem Rückstellvermögen, weil aufgrund des geringen Unterdrucks die Fasern nur sehr wenig mechanisch belastet werden und weniger brechen. Weiterhin lassen sich auf diese Weise auch sehr geringe Rohdichten zwischen 4 und 11 kg/m3 mit sehr guten Wärmedämmeigenschaften herstellen.

Somit beträgt der durchschnittliche Druckverlust durch das Primärvlies im"Doppelbreiten Fallschacht"gegenüber dem Standart-Fallschacht mit Normalbreite nur noch 12,5% (- 1/8) und gegenüber einem Doppeltrommelschacht mit Normalbreite noch 50% (- 1/2) was außer der größeren Rohvliesdicke noch eine erhebliche Energieeinsparung zur Folge hat.

Die beiden in Fig. 1 dargestellten Zerfaserungseinrichtungen 26a und 26b sind seitlich versetzt zueinander angeordnet.

Durch das Vorsehen der versetzt nebeneinander angeordneten Zerfaserungseinrichtungen 26a, 26b läßt sich die Faserverteilung in Querrichtung besonders gut steuern.

Die Breite des in Fig. 1 dargestellten Fallschachtes 10 kann etwa 1, 5 Meter oder auch mehr betragen. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß nicht nur eine, sondern zwei oder mehr Zerfaserungseinrichtungen nebeneinander angeordnet werden.

Die in der Schnittansicht in Fig. 1 gezeigte Anordnung der Zerfaserungseinrichtungen entspricht derjenigen Anordnung, die in Draufsicht in Fig. lb dargestellt ist. Die Zerfaserungseinrichtungen 26a, 26b, 26c und 26d sind in Bewegungsrichtung A der Fördereinrichtung sowohl in Längsrichtung wie auch in Querrichtung versetzt zueinander angeordnet. Aufgrund der unter dem luftdurchlässig ausgebildeten Förderband angeordneten Luftabsaugung bilden sich trotz der versetzten Anordnung der Zerfaserungseinrichtung jeweils Faserstrümpfe 27a bis 27d heraus, die eine im wesentlichen symmetrische Abgabe der erzeugten Glasfasern in dem schematisch in den Fig. la und lb umschriebenen Bereich erzeugt.

Alternativ ist jedoch auch die in Fig. la gezeigte Anordnung möglich, bei welcher die Zerfaserungseinrichtungen 26a bis 26c jeweils in Förderrichtung der Fördereinrichtung und somit parallel zur Richtung A angeordnet sind.

Der wesentliche Gesichtspunkt der in Fig. 1, la und lb dargestellten Fallschächte ist, daß sie jeweils eine Breite besitzt, die dem Doppelten der Breite entspricht, die für das herzustellende Produkt in der sich anschließenden Produktionslinie benötigt wird.

Fig. 2 zeigt schematisch die weitere Verarbeitung der in dem Fallschacht 10 gemäß Fig. 1, la oder lb dargestellten Primärvlies 24. Nach dem Verlassen des schematisch durch die Wände 12,14 dargestellten Fallschachtes 10 wird das Primärvlies 24 auf einer sich an die Fördereinrichtung 16 anschließenden Fördereinrichtung 32 in Pfeilrichtung A bewegt. Die Fördereinrichtung 32 besitzt, wie der Fallschacht selbst und auch die Fördereinrichtung 16 eine doppelte Breite und läuft mit derselben Geschwindigkeit wie die später beschriebene Produktionslinie.

Im folgenden wird bei der Beschreibung des Materialflusses auf verschiedene, aneinander angrenzende Fördereinrichtungen Bezug genommen. Es sollte jedoch deutlich sein, daß die jeweiligen Bereiche, in denen die einzelnen Fördereinrichtungen aneinander angrenzen, beliebig gewählt werden können und sich auch größere Einheiten verwirklichen lassen, als dies in der folgenden Beschreibung dargelegt ist.

Die Wahl der einzelnen Fördereinrichtungen richtet sich nach verschiedenen praktischen Gesichtspunkten wie Wartungsfreundlichkeit, der Möglichkeit, im Anfahrbetrieb eine nachfolgende Fördereinrichtung erst dann in Bewegung zu setzen, wenn sich stationäre Zustände eingestellt haben und vieles mehr.

Das doppelt breite Primärvlies 24 wird auf der Fördereinrichtung 32 einer Schneidvorrichtung 34 zugeführt, welche das kontinuierlich hergestellte Primärvlies 24 in Längsrichtung in zwei Bahnabschnitte 38 und 40 durchtrennt.

Als Schneidvorrichtung kann beispielsweise ein stark gebündelter Wasserstrahl unter hohem Druck eingesetzt werden, jedoch sind in der Technik auch andere Lösungen zum Durchtrennen des kontinuierlich geförderten Primärvlies 24 denkbar wie z. B. eine Laserstrahleinrichtung oder die Verwendung einer Bandsäge oder Kreissäge. Wie in Fig. 2 angedeutet ist, wird durch die Schneidvorrichtung 34 ein Schnitt 36 in Längsrichtung des Primärvlies 24 erzeugt, der das Primärvlies 24 in einen ersten Bahnabschnitt 38 sowie einen zweiten Bahnabschnitt 40 unterteilt, die jeweils dieselbe Breite besitzen. Der zweite Bahnabschnitt 40 wird auf einer Fördereinrichtung 42 bewegt, die den zweiten Bahnabschnitt 40 um 90° zur ursprünglichen und durch den Pfeil A dargestellten Förderrichtung dreht, bis der zweite Bahnabschnitt 40 in Pfeilrichtung B verläuft. Die Pfeilrichtung B gibt die Bewegungsrichtung der in Fig. 2 nicht mehr dargestellten, nachfolgenden Produktionslinie an, die je nach dem gewünschten Produkt in verschiedenen nachfolgenden Bearbeitungsschritten das Mineralwollematerial weiter verarbeitet. Auch der erste Bahnabschnitt 38 wird auf einer Fördereinrichtung 44 bewegt, wobei auch der erste Bahnabschnitt 38 um 90° in der Horizontalen umgelenkt wird, bis dieser in der Richtung C verläuft, die parallel zur Bewegungsrichtung B ist, aber eine entgegengesetzte Bewegungsrichtung besitzt. Die Fördereinrichtungen 42 und 44 verwenden konische Rollen, um die geförderten Bahnabschnitte 38 und 40 umzulenken.

Der erste Bahnabschnitt 38 gelangt anschließend in eine Wendeeinrichtung 46. Die Wendeeinrichtung 46 sorgt dafür, daß der erste Bahnabschnitt 38 um eine geeignete Umlenkrolle herumgeführt wird, so daß er die Wendeeinrichtung 46 mit derselben Bewegungsrichtung B wie der zweite Bahnabschnitt verläßt. Die Wendeeinrichtung 46 ist in Fig. 3 eingehender erläutert. In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist die Wendeeinrichtung 46 so ausgelegt, daß der erste Bahnabschnitt 38 von der Fördereinrichtung 44 nach unten bewegt wird, so daß die sich an die Wendeeinrichtung 46 anschließende Fördereinrichtung 48 unter der Fördereinrichtung 44 verläuft.

Der erste Bahnabschnitt 38 gelangt schließlich auf eine sich an die Fördereinrichtung 48 anschließende weitere Aufgabevorrichtung 50, welche den in der Wendeeinrichtung 46 gewendeten Bahnabschnitt 38 auf dem zweiten Bahnabschnitt 40 ablegt. Somit besitzt das Sekundärvlies 52 im Bereich 54 der gesamten Produktionseinrichtung die annähernd doppelte Dicke und das doppelte Flächengewicht im Vergleich zum Primärvlies 24, das im Fallschacht erzeugt wurde.

Wie oben erläutert wurde, wird in einem Fallschacht mit Absaugeeinrichtung ein Primärvlies erzeugt, das einen Dichtegradienten über der Dicke aufweist. Die in Fig. 1 dargestellte unten liegende Schicht 24b weist dabei eine höhere Dichte als die darüber liegenden Schichten des Primärvlies 24 auf. Durch das Wenden des ersten Bahnabschnittes 38 in der Wendeeinrichtung 46 und das anschließende Ablegen des gewendeten, ersten Bahnabschnittes 38 auf dem zweiten Bahnabschnitt 40 ist nun eine Mineralwollebahn 52 (Sekundärvlies) entstanden, die eine Sandwichstruktur aufweist. Dies bedeutet, daß sowohl der unten liegende Schichtbereich wie auch oben liegende Schichtbereich, die beide aus den Schichten 24b des erzeugten Primärvlies 24 gebildet sind, eine höhere Dichte und somit Gestaltfestigkeit aufweisen. Der dazwischen liegende Bereich 56 besitzt eine geringere Dichte, aber auch geringere Gestaltfestigkeit, wodurch jedoch die Produkteigenschaften nicht negativ beeinflußt werden. Im Gegenteil erhöht sich der massenbezogene Wärmedämmwert mit abnehmender Rohdichte des Mineralwolleproduktes. Eine sehr ähnliche Verteilung bildet sich in bezug auf die Bindemittelmenge im Mineralwolleprodukt heraus, die in den Randschichten des Sekundärvlies an oder in der Nähe der Oberseite und Unterseite des Sekundärvlies 54 höher ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung wird aus Fig. 2 ersichtlich. Wie bereits erläutert wurde, verläuft die weitere Produktionslinie in der Richtung B, d. h. rechtwinklig zur Förderrichtung des Primärvlies aus dem Fallschacht.

Hierdurch läßt sich eine bestehende Produktionseinrichtung leicht umrüsten, da nur ein entsprechender Platz neben der Produktionslinie geschaffen werden muß.

Fig. 3 stellt eine schematische Seitenansicht der Wendeeinrichtung sowie der Zusammenführung der Dämmstoffbahnen dar. Die Ansicht ist hierbei in Pfeilrichtung A in Fig. 2 dargestellt und dahingehend vereinfacht, daß die bogenförmig ausgebildeten Fördereinrichtungen 38 und 40, die sich an die Schneidvorrichtung 34 (siehe Fig. 2) anschließen, nur teilweise dargestellt sind.

Aus der Position der Fördervorrichtungen 42 und 44 folgt jedoch bereits, daß diese so ausgebildet sind, daß sich nach dem Durchtrennen des Primärvlies 24 in der Schneidvorrichtung 34 und dem getrennten Weiterbefördern des ersten Bahnabschnittes sowie zweiten Bahnabschnittes der in Fig. 3 gezeigte Niveauunterschied einstellt. Hierbei wird der erste Bahnabschnitt 38 auf eine ausreichende Höhe über den zweiten Bahnabschnitt 40 gebracht, so daß der erste Bahnabschnitt um die Umlenkrolle 46 herum nach unten gewendet werden kann und nach dem Wenden auf den auf einem tieferen Niveau geführten zweiten Bahnabschnitt abgelegt werden kann.

Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, besteht die Wendeeinrichtung 46 aus einer rotierenden Walze, die in Pfeilrichtung D durch eine geeignete Antriebseinrichtung angetrieben wird, so daß ihre Umfangsgeschwindigkeit der Fördergeschwindigkeit C des ersten Bahnabschnittes auf der Fördervorrichtung 44 entspricht. Der um die Umlenkrolle 46 herumgeführte Bahnabschnitt wird auf einer darunter angeordneten und auch in Fig. 2 dargestellten Fördereinrichtung 48 aufgenommen und parallel zum zweiten Bahnabschnitt 40, jedoch auf einem darüber liegendem Höhenniveau in Pfeilrichtung B geführt. Die Fördereinrichtungen sind zudem in Pfeilrichtung A (siehe Fig. 1) verfahrbar, um einen möglichen Achsversatz auszugleichen und das doppeltdicke Sekundärvlies 52 mittig der Linie zu halten.

Anschließend wird der nun gewendete, erste Bahnabschnitt 38 auf dem zweiten Bahnabschnitt abgelegt. Hierzu ist eine weitere Fördereinrichtung 58 vorgesehen, die sich an die Fördereinrichtung 48 anschließt, den ersten Bahnabschnitt 38 übernimmt und in Pfeilrichtung E schwenkbar ausgeführt ist, um auch bei der Verwendung verschieden dicker Dämmstoffbahnen ein möglichst exaktes Ablegen des ersten Bahnabschnittes auf dem zweiten Bahnabschnitt zu ermöglichen. Die Fördereinrichtung 58 reicht bis nahe an die Oberfläche des zweiten Bahnabschnittes 40 und fördert den ersten Bahnabschnitt auf den zweiten Bahnabschnitt, so daß ein Sekundärvlies als Mineralwollebahn 52 mit doppelter Dicke im Vergleich zu dem ersten und zweiten Bahnabschnitt sowie auch im Vergleich zum Primärvlies 24 entsteht.

Eine homogene Verbindung der beiden Bahnabschnitte erfolgt, da sich die in Fig. 3 dargestellte Zusammenführung noch vor dem nachfolgenden Eintritt des Sekundärvlies 52 in einen Härteofen befindet, in dem der bei der Zerfaserung zugegebene Härter, insbesondere ein Phenolharz, ausgehärtet wird und zu einem festen Verbund der Mineralwollefasern führt.

Die in Fig. 3 dargestellte Stromführung des ersten sowie zweiten Bahnabschnittes mit der Bewegung der Umlenkrolle 46, so daß der erste Bahnabschnitt von oben nach unten gefördert wird, stellt eine sehr einfach durchzuführende Betriebsvariante dar ; allerdings ist es selbstverständlich in gleicher Weise möglich, den ersten Bahnabschnitt nach oben umzulenken, wodurch der Niveauunterschied geschaffen wird, der anschließend benötigt wird, um durch die Fördereinrichtung 58 den ersten Bahnabschnitt auf den zweiten Bahnabschnitt aufzusetzen.

Der Vorteil der mit der beschriebenen Vorrichtung erzeugten Mineralwollebahn liegt darin, daß die Bereiche höherer Dichte 24b oben und unten in der Mineralwollebahn 52 angeordnet sind und zu einer Sandwichstruktur führen, die eine gute Gestaltfestigkeit und Verarbeitbarkeit mit einem hohen Dämmwert vereinbaren kann.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der erste Bahnabschnitt und der zweite Bahnabschnitt eine unterschiedliche Wegstrecke zurücklegen, bevor die beiden Bahnabschnitte wieder miteinander vereinigt werden. Dies besitzt den Vorteil, daß im Fallschacht auftretende querbezogene Massenverteilungen (Querverteilungen) der von den Zerfaserungseinrichtungen abgegebenen Fasern ausgeglichen werden, da sich lokale Extremwerte der im Fallschacht erzeugten Mineralfasermengen ausgleichen.

Die Querverteilung, gemessen als Prozentangabe bezogen auf den Mittelwert, bestimmt neben der Faserqualität und dem Bindemittelgehalt im wesentlichen die Produktqualität. So führt eine, durch die Querverteilung verursachte, geringere Rohdichte der Bahn zu einer schlechten Produktqualität. Ist die Querverteilung hinreichend genau eingestellt worden, so kann die mittlere Rohdichte bei Einhaltung sämtlicher zugesicherter Produkteigenschaften reduziert werden. Dies soll anhand der Fig. 5, die Beispiele der üblichen Querverteilungen der Fasern im Fallschacht zeigt, erläutert werden.

Bei einer Primärverteilung entsprechend der Darstellung in Fig. 5a ergibt sich eine Rechts/Linksquerverteilung der Fasern im Fallschacht und somit Rohdichten p auf der Linie, die prozentual entsprechend der Primärverteilung ist, so daß sich kein Vorteil ergibt, wobei die ausgleichende Wirkung aufgrund des Längsversatz der Bahnabschnitte nicht berücksichtigt ist.

Eine Primärverteilung der Rohdichten p entsprechend Fig. 5b tritt besonders bei breiten Produktionslinien auf und würde sich durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung exakt ausgleichen, wie aus der Darstellung der mittig durchtrennten und übereinandergelegten Mineralwollebahn auf der rechten Seite in Fig. 5b ersichtlich ist.

Fig. 4 stellt schematisch den Dichteverlauf über dem erzeugten Mineralwolleprodukt dar. Hierzu ist in Fig. 4 die lokale Dichte über der normierten Dicke z der Mineralwollebahn dargestellt. Wie sich aus der schematischen Darstellung ergibt, ist im oberen Bereich sowie unteren Bereich (z = 1, z = 0) die Dichte jeweils höher und erreicht einen Maximalwert max, der über dem im mittleren Bereich 56 der Mineralwollebahn vorhandenen Dichtewert min liegt. Wie bereits ausführlich dargelegt wurde, besitzt somit der Großteil des erzeugten Mineralwolleproduktes die homogene Dichte min, die gute Wärmedämmeigenschaften sicherstellt, und liegen nur in den schematisch mit 24b dargestellten Randbereichen höhere Dichten bis hin zum Maximalwert max und folglich auch höhere Bindemittelanteile vor, welche dem Mineralwasserprodukt eine höhere Gestaltfestigkeit verleihen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann zusätzlich ein Pendelableger eingesetzt werden. Die Kombination mit Pendelableger ermöglicht es, bei relativ geringer Rohvliesdicke im"Doppelbreiten Fallschacht"auf ein 90° zur Fallschachtachse angeordnetes Förderband eine mehrlagige Rohfilzbahn abzulegen. Mit diesem Verfahren sind dem Flächengewicht der Produkte auf der Linie keine Grenzen mehr gesetzt.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich die Querverteilung auf der Linie bezogen auf den Mittelwert um etwa 3,5 % bis 4 % verbessern, wie erste Betriebserfahrungen gezeigt haben.

Für die Verbesserung der Querverteilung auf der Linie bezogen auf den Mittelwert auf den oben genannten, aus Betriebserfahrungen gewonnenen Wert von etwa 3, 5 % bis 4 e ist es allerdings notwendig, daß bei einem Aufeinanderlegen der Dämmstoffbahnabschnitte ein ausreichender Längsversatz vorliegt. Eine Analyse der Primärverteilung ergab, daß bei einem Aufeinanderlegen ohne Längsversatz die Querverteilung sich nur um die Hälfte des oben genannten Wertes verbessern konnte.

Wie sich ebenfalls aus Betriebserfahrungen ergab, lag der benötigte Unterdruck in den Absaugkammern sogar noch unter den vorausberechneten Werten. Die für Produktumstellungen häufig notwendige Umstellung der Querverteilung in den bekannten Ausführungen konnte deutlich reduziert werden.

Darüber hinaus fand durch das sehr hohe Rückstellvermögen des Rohvlieses auch bei Rohdichten kleiner gleich 7 kg/m3 keine Komprimierung des Vlieses durch die Durchströmung im nachgeschalteten Härteofen statt.

Durch die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Primärvlieses kann die Überstärke auf der Linie auf etwa die Hälfte reduziert werden. Die dadurch bedingten höheren Rohdichten im Härteofen reduzieren das örtliche Komprimieren des Produkts durch die Durchströmung. Bei den bekannten Ausführungen führt die unterschiedliche Querverteilung besonders bei geringen Rohdichten im allgemeinen zu örtlich unterschiedlichen Dicken auf der Linie.