Anlage und Verfahren zur Herstellung von Faserylies auf der Basis von Glasfasern und damit hergestelltes Faserylies

Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Faservlies, auf der Basis von Glasfasern und damit hergestelltes Faservlies, insbesondere als Halbfabrikat oder Finalprodukt, insbesondere zum Einsatz für Dämm- und/oder Isolierzwecke.

Es sind zahlreiche Lösungen zur Herstellung eines Glasfaservlieses bekannt. Es ist ebenfalls bekannt, für Dämm- oder Isoliermaterial Glasfasermatten oder Vliese zu verwenden.

Eine derartige Lösung wird beispielsweise in CH 358736 A1 beschrieben. Zur Herstellung des Glasfaservlieses wird aus einem Schmelzofen ein Strahl geschmolzenes Glas abgelassen und mittels einer mit 3000 Umdrehungen pro Minute rotierenden Trommel zu Fasern von 5 ft Dicke und etlichen Zentimetern Länge zerschleudert. Die so gebildeten heißen Glasfasern werden mit einer 4% igen wässerigen Lösung eines Melaminharzes besprüht, Die mit Mel- aminharz benetzten Glasfasern formen auf einem Laufband ein Vlies, welches mit einer solchen Geschwindigkeit einen Ofen passiert, dass ein Luftstrom von 150 °C für 105 Sekunden lang darauf einwirkt.

Eine ähnliche Lösung zum Herstellen von Glasfasermatten einheitlicher Beschaffenheit wird in DE 105 77 42 B dargestellt. Auch hier werden die aus einer Düse austretenden Glasfäden unmittelbar auf einem sich bewegenden Förderband abgelegt, auf welchem sich die Fasern in Form einer Matte sammeln. Auf die Fasern wird ein Bindemittel aufgespritzt und die die Matte durch einen Ofen geführt, in dem das Bindemittel trocknet. Anschließend kann die Matte auf eine gewünschte Dicke verdichtet werden. Dieses Herstellungsverfahren ist relativ aufwendig und es wird kein sehr gleichmäßiges Vlies erzeugt.

Die Druckschrift DE 699 22 192 T2 betrifft die Herstellung von künstlichen glasartigen Fa- ser(MMVF)-Vliesen mit welcher der Aufbau des Vlieses optimiert werden soll. Die Vorrichtung umfasst zwei Zentrifugalschleudervorrichtungen, die mindestens einen Zerfaserungsrotor aufweisen, der zur Rotation um eine im wesentlichen horizontale Achse montiert ist, eine Einrichtung zum Mitführen der Fasern von jeder Schleudervorrichtung in einem Luftstrom um mindestens einen Zerfaserungsrotor von jeder Schleudervorrichtung, wobei der Luftstrom ein Strömungsfeld aufweist und dadurch eine einzelne Wolke von im Luftstrom mitgeführten Fasern liefert. In einer durchlässigen Fördereinrichtung erfolgt das Sammeln der Fasern als Bahn und anschließend das kreuzweise Aufeinanderlegen der Bahn, um das Vlies zu bilden. Es sind ebenfalls Glasfasermatten bekannt (z.B. aus. DE 37 21 715 A1 ), die auf einer Seite mit einer Aluminiumkaschierung versehen sind. Entsprechende Aluminiumkaschierungen sind jedoch aufwendig und kostenintensiv und können nachteilig bei erforderlichen elektrischen Kontaktierungen sein. Weiterhin muss durch die meist auf nur einer Seite vorhandene Kaschierung die Montagelage besonders beachtet werden.

Nach DE 10 2004 021 453 A1 werden Faservliese hergestellt, die ein Gemisch von natürli- chen Fasern, z.B. Zellulosefasern aus Baumwolle oder aufgelockerter, bereits mechanisch und/oder chemisch behandelter Holzzellulose (fluff pulp), synthetischen Matrix-Fasern wie z.B. Polyester, Polypropylen oder Viskose sowie synthetischen Bindefasern wie z.B. sogenannten Bikomponenten-Fasern sowie beispielsweise als Absorptionsmittel sogenannte superabsorbierende Polymere in Partikel- (SAP) oder Faserform (SAF) einhalten und beispiels- weise als Halbzeug für die Herstellung von Windeln und Damenbinden, Saugeinlagen für

Nahrungsmittelindustrie oder für Dämmmaterial verwendet werden. Ein wichtiger Verfahrensschritt beim Herstellen eines derartigen Vlieses besteht darin, das Fasergemisch möglichst gleichmäßig auf einem luftdurchlässigen Transport- oder Förderband abzulegen. Dieses Ablegen geschieht mit Hilfe eines Formkopfes, in dem die Fasern gemischt werden, wobei in ei- nem Faseraufbereitungsraum ineinandergreifende Nadelwalzen mit parallel zueinander ausgerichteten Längsachsen angeordnet sind, die um ihre jeweilige Längsachse rotieren können. Die mittels eines Luftstroms zugeführten Fasern treten zwischen den ineinandergreifenden Nadelwalzen hindurch in den Innenraum ein und verlassen den Innenraum ebenfalls zwischen den ineinandergreifenden Nadelwalzen. Die Nadelwalzen sollen dabei zur Vergleichmäßigung der Faserverteilung beitragen. Die Fasern werden auf einem Transportband als Faserbett abgelegt, wobei diese eine im Wesentlichen gleiche Ausrichtung haben. Anschließend kann das Faserbett verpresst werden.

In EP 0 384 551 B2 wird ein Krempel zur Herstellung von wirr- oder längsorientiertem Faservlies beschrieben, mit mindestens einer Einzugswalze oder dgl., ggf. einer hierzu gleichsinnig laufenden Vorwalze und mindestens drei der Vorwalzen nachgeordneten, gleichsinnig miteinander und vorzugsweise gegensinnig zu der Vorwalze laufenden Arbeitstrommeln gleichen Durchmessers beschrieben. Jeweils zwei Arbeitstrommeln stehen in gegenseitigem Eingriff und deren Relativgeschwindigkeit und/oder gegenseitiger Abstand zur Steuerung des Anteils des auf der jeweiligen Arbeitstrommel rückspeicherbaren Fasermaterials einerseits sowie des auf der jeweils nachgeschalteten Arbeitstrommel übertragbaren Fasermaterials andererseits ist einstellbar. Die Arbeitstrommeln sind mit Abdeckkästen verkleidet und sind sämtlich aufeinander folgend um dem Umfang mindestens einer gleichsinnig hiermit laufenden Zentralwalze angeordnet, die im Vergleich zu den Arbeitstrommeln einen größerem Durchmesser aufweist. Die Relativgeschwindigkeiten und/oder der Abstand der Arbeitstrommeln einerseits und der Zentralwalze(n) andererseits sind einstellbar gestaltet. Diese Einrichtung weist einen komplizierten konstruktiven Aufbau auf. Nachteilig bei den vorgenannten Lösungen ist, dass über die Breite ungleichmäßig zugeführtes Faservolumen zu einem unregelmäßigen Faservlies führen kann.

Aus den Druckschriften DE 24 36 539 B2, DE 10 2008 024 943 A1 , DE 103 29 648 A1 ist bekannt, dass der Aufbau eines Faservlieses für textile Anwendungen vorzugsweise durch Schichtung / Täfelung geschieht, unter Zuhilfenahme eines Quer- / Kreuzlegers, der einer Krempel nachgeschaltet ist. Dieser Aufbau ist sehr aufwendig, da der Quer- / Kreuzleger eine Hochleistungsbaugruppe darstellt, die mit sehr hohen Geschwindigkeiten beaufschlagt wird und einen großen Platzbedarf benötigt.

Es ist weiterhin aus der Druckschrift DE 69803697 bekannt, dass in einem entsprechenden verfestigten oder unverfestigten Faservlies Bindemittel in Form von Pulver oder ähnliche Materialien über ein Hochfrequenzfeld infiltriert werden, um eine gleichmäßige Bindemittelverteilung zu erzielen. Durch eine nachgeschaltete thermische Verfestigung kann damit eine kompakte Fasermatte hergestellt werden. Dieses Verfahren ist eine sehr aufwendige und kostenintensive Lösung für das gleichmäßige Einbringen von Bindemittel und hat gleichzeitig den Nachteil der sehr hohen Anfälligkeit unter Produktionsbedingungen mit einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Faservlies auf der Basis von Glasfasern und ein damit hergestelltes Faservlies zu entwickeln, womit bei einem einfachen konstruktiven Aufbau ein Herstellungsverfahren geschaffen wird, welches eine gleichmäßige Verteilung der Fasern über die gesamte Breite des Faservlieses gewährleistet, wobei ein einlagiges homogenes Faservlies geschaffen wird, welches hervorragende Dämm- und/oder Isoliereigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des 1 ., 1 1 ., und 14. Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung von Faservliesmatten auf der Basis von Glasfasern insbesondere zum Einsatz für Dämm- und/oder Isolierzwecke besteht dabei erfindungsgemäß aus

- einer Faseröffnungseinrichtung zur Auflösung und zur orientierten oder nicht orientierten Ausrichtung der Glasfasern und Bildung eines Faserflors,

- einer ersten Einheit zur Umorientierung der orientierten oder nicht orientierten Fasern des Faserflors in Fasern, die eine Wirrlage einnehmen, wobei das Volumen des Faserflors erhöht/die Dichte des Faserflors verringert wird, - einem Steigband (Transportmittel) welches den Faserflor aus der Faseröffnungseinrichtung zur ersten Einheit fördert,

- einer zweiten Einheit, auf welcher auf einem Ablageband ein homogenes einlagiges Faservliese mit Fasern in Wirrlage aus dem Faserflor der ersten Einheit gebildet wird, dessen Flächengewicht ein Vielfaches des Flächengewichtes des Faserflors beträgt.

Die Faseröffnungseinrichtung ist dabei bevorzugt eine Krempeleinheit zur Auflösung und zur orientierten Ausrichtung der Fasern, wobei aus der Krempeleinheit ein Faserflor mit längsorientierten Fasern ausgegeben wird,

Wahlweise kann die Krempeleinheit durch ein neuartiges Aggregat der Faseröffnung ersetzt werden. Dieses Aggregat der Faseröffnung ermöglicht die Ausgabe eines Faserflors mit nicht orientierten Fasern. Je nach Öffnungsgrad der Fasern kann diese Einheit auch mehrstufig ausgeführt werden, so dass zum Beispiel

- eine erste Einheit zur Umorientierung der ausgerichteten Fasern des Faserflors in Fasern, die eine Wirrlage einnehmen, wobei das Volumen des Faserflors erhöht/die Dichte des Fa- serflors verringert wird, sowie

- eine zweite Einheit zur Bildung eines homogenen einlagigen Faservlieses mit Fasern in Wirrlage aus dem Faserflor der ersten Einheit

miteinander kombiniert werden.

Die Krempeleinheit kann eine herkömmliche Krempeleinheit sein und ist vor der ersten Ein- heit angeordnet. Die zweite Einheit, in welcher das Faservlies gebildet wird, ist der ersten Einheit, in welcher die Umorientierung der Fasern des Faserflors in eine Wirrlage erfolgt, nachgeschaltet. Bevorzugt ist die erste Einheit über der zweiten Einheit angeordnet.

Die Krempeleinheit weist mindestens eine Einzugswalze zum Aufnehmen der Fasern und mindestens zwei voneinander beabstandete Arbeitswalzen sowie eine Abgabewalze auf, wo- bei die Einzugswalze, die Arbeitswalzen und die Abgabewalze um eine Zentralwalze herum angeordnet sind. Mit den Arbeitswalzen werden die Fasern vereinzelt und in eine definierte Richtung ausgerichtet. Der Durchmesser der Zentralwalze ist bevorzugt größer als der Durchmesser der Einzugswalze, der Arbeitswalzen sowie der Abgabewalze. Weiterhin wird der Durchmesser der Abgabewalze größer als der Durchmesser der Einzugswalze und der Arbeitswalzen gewählt. Die Abgabewalze wird auch Übertrag ungswalze genannt. Sie hat eine reine Transportfunktion, d.h. die Fasern sollen transportiert und nicht verdichtet oder in anderer Weise bearbeitet werden. Da nach dem Einzug die Bearbeitung, d.h. das Fasern auflösen, vereinzeln und orientieren beginnt, muss die Fasermasse auf eine größere Fläche verteilt werden. Deshalb wird mit steigenden Geschwindigkeiten gearbeitet. Um ein gleichmäßiges Vereinzeln und Ausrichten der Fasern zu gewährleisten, ist vorteilhafter Weise jeder Arbeitswalze eine Walze mit kleinerem Durchmesser vorgeschaltet. Diese Walzen werden auch Wender genannt, die die Aufgabe haben, den Faserüberschuss auf den Arbeitswalzen wieder abzunehmen und diesen zurück auf die Zentralwalze zu drücken. Der kleinere Durchmesser wird deswegen gewählt, damit nicht alle Fasern von den Arbeitswalzen, sondern nur der Überschuss zurückgenommen wird. Die Krempeleinheit verlässt ein Faserflor mit orientierten Fasern unter hoher Geschwindigkeit.

Wahlweise kann diese Krempeleinheit durch ein Faseroffnungs- und Verteilungseinheit ersetzt werden. Diese Faseroffnungs- und Verteilungseinheit besteht im Wesentlichen aus Faseröff- nungsaggregat und Faserverteilungsanlage. Das Faseröffnungsaggregat ist gekennzeichnet durch mindestens eine Einzugeswalze und eine Zentralwalze die mit Nadeln oder hakenähnlichen Elementen bestückt ist. Um die Zentralwalze herum ist mindestens eine kleinere Walze angeordnet, die wiederum mit Nadeln oder hakenähnlichen Elementen bestückt ist. Vorteilhafterweise ist vor der kleineren Walze mindestens eine starre Nadelleiste angeordnet, die von der Zentralwalze durchkämmt wird. Die Fasern können per Luft oder mechanisch über eine Abgabewalze abgezogen werden. Je nach gewünschtem Öffnungsgrad der Fasern können mehrere Aggregate hintereinander betrieben werden. Vorteilhafterweise kann dem Faseröffnungsaggregat eine ein- oder mehrstufige Faserverteilungsanlage nachgeschaltet werden. Diese Faserverteilungsanlage ist gekennzeichnet durch die Verknüpfung eines Faserspei- chers mit einer nachfolgenden gleichmäßigen Verteilung der Fasern über die Arbeitsbreite. Die gleichmäßige Verteilung der Fasern über die Arbeitsbreite erfolgt hauptsächlich durch das Zusammenspiel von einem nadel- oder hakenähnlich bestückten Band mit entsprechend angeordneten Abschlag- und Rückstreifwalzen, wobei die Fasern ebenfalls über ein Transportband dem nadel- oder hakenähnlich bestückten Band zugeführt werden.

Von der Krempeleinheit oder der beschriebenen Faseroffnungs- und Verteilungseinheit zur ersten Einheit wird der gleichmäßige einschichtige Faserflor mit einer hohen Geschwindigkeit über ein Zuführband transportiert. In der ersten Einheit erfolgt eine Umorientierung der gleichmäßig ausgerichteten Fasern des Faserflors in eine Wirrlage. Dabei wird das Volumen des Faserflors um ein Vielfaches erhöht, so dass viele Lufteinschlüsse im Faserflor vorhanden sind.

Dazu weist die erste Einheit zur Umorientierung der Fasern des Faserflors in eine Wirrlage wenigstens zwei mit Nadeln und/oder Haken versehene Walzen auf.

Es ist auch möglich, die mit Nadeln und/oder Haken versehenen Walzen und einen Luftstrom zur Umorientierung der Fasern in eine Wirrlage in der ersten Einheit zu kombinieren. Der Faserflor wird nach der Umorientierung der Fasern in eine Wirrlage aus der ersten Einheit in die zweite Einheit überführt, in welcher die Bildung des homogenen einlagigen Faservlieses mit in Wirrlage befindlichen Fasern erfolgt. Dazu baut die zweite Einheit das Faservlies auf einem Ablageband bevorzugt mittels Unterdruck auf. Die Dicke des homogenen Faservlieses kann durch Änderung der Vorlaufgeschwindigkeit des Ablagebandes eingestellt werden.

Durch Verringerung der Vorlaufgeschwindigkeit des Ablagebandes kann eine bis zu 50 fache Erhöhung des Florgewichtes des hergestellten Faservlieses im Vergleich zum Florgewicht des Faserflors, welches der ersten Einheit zugeführt wird, erzielt werden.

Aus der zweiten Einheit wird das Faservlies ausgegeben und kann anschließend einer Ein- richtung zur Verfestigung zugeführt werden.

Mit einer zusätzlichen Anordnung eines Aggregates zur Bindemitteleinbringung auf Basis von Pulver, Granulaten und ähnlichen in oder auf der erfindungsgemäßen Einrichtung, wahlweise erste Einheit oder zweite Einheit kann ein Faservlies aus überwiegend Glasfasern hergestellt werden, das anschließend einer thermischen Verfestigung zugeführt wird. Wahlweise können auch andere Fasern oder ähnliche Stoffe eingebracht werden, die dann zu einem Mischfaservlies führen. Die Einbringung dieser Materialien kann mit bekannten Pulver-, Granulat- oder Faserstreuern auf oder in der erfindungsgemäßen Einrichtung erfolgen.

Mit oder ohne Verfestigung kann das Faservlies auf einer oder beiden Seiten mit einer Oberflächenversiegelung versehen werden. Dies erfolgt in einer Beschichtungseinrichtung mittels Wasserglas, Kunststoff, Kleber oder Harz.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird ein homogenes einlagiges Faservlies mit überwiegend Glasfasern in Wirrlage erzeugt, wobei das Faservlies aus Fasern besteht, die aus einer orientierten oder einer nicht orientierten Lage in eine Wirrlage unter Erhöhung des Volumens/ Verringerung der Dichte umorientiert sind. Das homogene Faservlies enthält dabei vie- le Lufteinschlüsse.

Es ist möglich, ein Faservlies herzustellen, welches ein sehr geringes Flächengewicht bzw. eine geringe Dichte/Rohdichte aufweist. Dabei sind minimale Rohdichten bis 15kg/m ³ möglich, wenn eine thermische Verfestigung des Faservlieses erfolgt und Rohdichten bis 50kg/m ³ bei vernadeltem Faservlies, was mit herkömmlichen Anlagen bisher nicht realisierbar war. Die bisher mögliche Dichte/Rohdichte bei gattungsgemäßen Verfahren mit thermischer Verfestigung beträgt minimal ca. 30 kg/m ³ und bei vernadelten Produkten minimal ca. 80 kg/m ³ .

Das homogene einlagige Faservlies besteht insbesondere aus endlos gezogenen Fasern (vorzugsweise Glasfasern) mit einem einheitlichen Filament - Durchmesser, wobei unter- schiedliche Fasern kombiniert werden können und auch Naturfasern in Kombination mit synthetischen Fasern zur Herstellung des Faservlieses Verwendung finden können.

Zusätzlich kann das homogene einlagige Faservlies wahlweise mit einem Bindemittel infiltriert werden und durch eine spätere Umformung zu einer 3 dimensionalen Fasermatte geformt werden.

Weiterhin ist das Faservlies vorteilhafter Weise ein- oder beidseitig mit einer Oberflächenversiegelung versehen. Die Oberflächenversiegelung wird z.B. aufgesprüht und ist aushärtbar und besteht z.B. aus Wasserglas, Kunststoff, Harz oder Kleber. Durch die Oberflächenversiegelung kann eine sonst erforderliche Aluminiumkaschierung (die separat recycelt werden muss) entfallen. Die Oberflächenversiegelung ist demgegenüber wesentlich einfacher und kostengünstiger herstellbar.

Verfahrensgemäß erfolgt die Herstellung des Faservlieses auf der Basis von Glasfasern, insbesondere für Dämm- und/oder Isolierzwecke, aus Glasfasern, die in Form von Stapelfasern vorliegen. In einer Faseröffnungseinrichtung erfolgt eine Auflösung und Vereinzelung der Glasfasern zu einem Faserflor mit einer orientierten oder nicht orientierten Ausrichtung der Glasfasern. Anschließend wird der Faserflor über ein Steigband (Transportmittel) einer ersten Einheit zugeführt, in welcher eine Umorientierung der Fasern des Faserflors in Fasern, die eine Wirrlage einnehmen erfolgt, wobei das Volumen des Faserflors erhöht/die Dichte des Faserflors verringert wird. Anschließend erfolgt in einer zweiten Einheit auf einem Ablageband das Legen eines homogenen einlagigen Faservlieses mit Fasern in Wirrlage aus dem Faserflor der ersten Einheit. Dabei beträgt das Flächengewicht des erzeugten Faservlieses ein Vielfaches des Flächengewichtes des Faserflors.

Vorteilhafter Weise ist das Flächengewichte des Faservlieses durch die Geschwindigkeit des Ablagebandes einstellbar. Wird die Geschwindigkeit des Ablagebandes im Vergleich zur Ge- schwindigkeit des Steigbandes verringert, wird ein höheres Faservlies mit einem höheren Flächengewicht erzeugt. Durch Verringerung der Vorlaufgeschwindigkeit des Ablagebandes ist es damit möglich, eine bis zu 50 fache Erhöhung des Florgewichtes des hergestellten Faservlieses im Vergleich zum Florgewicht des Faserflors, welches der ersten Einheit zugeführt wird, zu erzielen und dabei ein einlagiges homogenes Faservlies aus Glasfasern herzustellen. Es ist weiterhin möglich, in das Faserflor Bindemittel, Granulat oder andere zusätzliche Fasern einzeln oder in Kombinationen zu infiltrieren. Dies erfolgt mit einer Zuführanordnung, die über dem Steigband und/oder über oder in der ersten Einheit angeordnet ist und aus welcher die insbesondere rieselfähigen Substanzen auf das Faserflor gestreut werden. In der ersten Einheit werden die Substanzen dann in das Faserflor eingearbeitet/infiltriert, so dass das aus der zweiten Einheit gelangende Faservlies damit gleichmäßig durchsetzt ist. Das erfindungsgemäße Faservlies, welches auf der Basis von Glasfasern als Halbfabrikat oder Finalprodukt, insbesondere für Dämm- und/oder Isolierzwecke, Verwendung findet, ist ein homogenes einlagiges Faservlies aus Glasfasern, wobei die Glasfasern aus einer orientierten oder nicht orientierten Lage (im Faserflor) in eine Wirrlage bei Erhöhung des Volu- mens/ Verringerung der Dichte (des Faservlieses) umorientiert sind.

Das Faservlies weist eine minimale Rohdichte bis 15kg/m ³ auf, wenn eine thermische Verfestigung des Faservlieses erfolgt. Wurde das Faservlies vernadelt, beträgt die minimale Rohdichte bis 50kg/m ³ . Weiterhin weist das Faservlies einen einheitlichen Filament - Durchmesser der Glasfasern (bevorzugt bei einer gleichen Länge). auf und besteht aus endlos gezogener Glasfaser, die in Fasern bevorzugt gleicher Länge getrennt wurde, die dann als Stapelfasern die Ausgangsbasis für die Herstellung des Faservlieses bilden.

Es ist möglich, das Faservlies ein- oder beidseitig mit einer Oberflächenversiegelung zu versehen, die insbesondere aushärtbar ist und bevorzugt aus Wasserglas, Kunststoff, Harz oder Kleber besteht. Weiterhin kann in das Faservlies Bindemittel, Granulat oder andere zusätzli- chen Fasern einzeln oder in deren Kombinationen infiltriert sein. Durch das Bindemittel besteht die Möglichkeit, aus dem Faservlies durch dreidimensionale Umformung Formkörper (auch im Schicht/Sandwichaufbau mit anderen Materialien) herzustellen.

Das Faservlies kann nach entsprechendem Zuschneiden als Dämm- und/oder Isoliermatte und/oder als Verstärkungs- oder Versteifungsteil Anwendung finden und wie bereits vorge- nannt beschrieben dreidimensional umgeformt sein.

Mit der Erfindung wird ein Faservlies geschaffen, welches ein sehr großes Volumen aufweist. Daraus hergestellte Dämmmatten oder Isolationsmatten, weisen durch die vielen Lufteinschlüsse hervorragende Dämm- bzw. Isolationseigenschaften auf. Die Dicke der Dämmmatten kann dadurch wesentlich reduziert werden. So kann z.B. mit einer Dämmmatte aus Glas- fasern, die eine Dicke von 16mm aufweist und ein Raumgewicht von 65kg/m ³ besitzt, eine herkömmliche Dämmmatte (mit Aluminiumkaschierung) mit einer Dicke von 20mm und einem Raumgewicht von 32kg/m ³ ersetzt werden.

Die Dämmmatten werden beispielsweise bei Haus- oder Küchengeräten oder auch in Fahrzeugen für Dämm- und/oder Isolierzwecke eingesetzt.

Weiterhin ist es möglich daraus Formteile herzustellen, die beispielsweise als Stütz- und/oder Versteifungs- bzw. Verstärkungselemente dienen und insbesondere im Fahrzeugbereich Anwendung finden.

Durch die Verwendung der dünneren Dämmmatten ist es möglich, z.B. in Küchenherden den Garraum zu vergrößern. Bei einer Verwendung der Dämmmatten aus dem neuartigen Faser- vlies, die wie die bisherigen Dämmmatten eine Dicke von 20mm aufweisen, kann der Energieverbrauch wesentlich verringert werden. Als Fasern werden insbesondere gezogene Glasfasern mit einem einheitlichen Filamentedurchmesser von 0,009 bis 0,025 mm und einer Länge bis 200 mm eingesetzt. Es ist jedoch auch möglich, andere organische oder anorganische Fasern zu verwenden bzw. beizumengen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 die Prinzipdarstellung einer Anlage zur Herstellung von Faservlies unter Verwendung einer Krempeleinheit 1 in dreidimensionaler Darstellung,

Figur 2 die Seitenansicht gemäß Fig. 1.

Figur 3 die Prinzipdarstellung einer Anlage zur Herstellung von Faservlies unter Verwendung einer Krempeleinheit 1 und mit einer nachfolgenden Beschichtungseinrich- tung und einer Verfestigungseinrichtung in der Seitenansicht,

Figur 4 die Prinzipdarstellung einer Anlage zur Herstellung von Faservlies unter Verwen- dung einer Faseröffnungs- und Verteilungseinheit 10 in der Vorderansicht.

Gemäß Figur 1 bis 3 besteht die Anlage aus einer Faseröffnungseinrichtung in Form einer Krempeleinheit 1 , welcher aufbereitete und bereits teilweise geöffnete Fasern zugeführt werden. Die Ausgangsbasis bilden dabei bündelartige zusammenhängende Glasfasern in Form von Stapelfasern mit einer Länge bis 200mm bei einem Durchmesser von 0,009 bis 0,025 mm, die aus gezogenen Endlosfasern hergestellt wurden.

In der Krempeleinheit 1 erfolgt das Vereinzeln in einzelne Fasern und deren orientierte Ausrichtung. Die Krempeleinheit 1 weist dazu eine Aufnahmewalze 1 .1 zum Aufnehmen der Fasern, zwei voneinander beabstandete Arbeitswalzen 1.2, denen jeweils eine Walze 1.3 (Wender) zugeordnet ist, und eine Abgabewalze 1 .4 auf. Die Walzen 1.1 bis 1.4 sind um eine Zent- raiwalze 1.5 herum angeordnet.

Aus der Krempeleinheit 1 gelangt der dort aus den Glasfasern erzeugte einlagige Faserflor F (siehe Figur 3) auf ein Zuführband/Steigband 2 und wird mit einer hohen Geschwindigkeit durch dieses zu der ersten Einheit 3 transportiert, in welcher die im Wesentlichen in eine Richtung ausgerichteten Fasern des Faserflors F in eine Wirrlage umorientiert werden.

Dabei wird das Volumen des Faserflors F wesentlich erhöht und kann mit anderen Materialien gemischt werden.

Während des Transportes des Faserflors F kann das Faserflor F mit einem Bindemittel, Granulat G (z.B. aus thermoplatischem Werkstoff) oder anderen Fasern aus einem Streuaggregat 2.1 infiltriert werden, das beispielsweise über dem Steigband 2 (s. Figur 3) angeordnet ist oder das Streuaggregat 2.1 wird auf oder in der Einheit 3 angeordnet (nicht dargestellt). Dadurch ist es möglich, die Fasern thermisch zu binden, was für eine spätere dreidimensionale Umformung wichtig ist. Weiterhin können auch mehrere Streuaggregate Verwendung finden, z.B. ein Streuaggregat zum Einbringen von Bindemittel, ein weiters zum Einbringen anderer Fasern usw..

Unter der ersten Einheit 3 befindet sich die zweite Einheit 4, in die das Faserflor F (siehe Figur 3) nun gelangt und in welcher aus den sich in Wirrlage befindlichen Fasern ein homogenes einlagiges Faservlies FL gelegt/gebildet wird. Die erste und die zweite Einheit 3, 4 sind dabei nur schematisch angedeutet. Die Dicke und das Gewicht des Faservlieses FL kann durch unterschiedliche Geschwindigkeitseinstellungen variiert werden. Dabei ist hervorzuheben, dass ohne übliche Querlegung oder Kreuzlegung eine bis zu 50 fache Erhöhung des Florgewichtes pro Flächeneinheit erzielbar ist.

In der Einheit 4 wird auf einem Ablageband 7 das Faservlies FL gebildet, welches durch ein Transportband 8 weitertransportiert wird und z.B. auf eine Rolle gewickelt wird (nicht dargestellt).

Gemäß Figur 3 kann das so erzeugte homogene einlagige Faservlies FL anschließend mittels einer Beschichtungseinrichtung 5 zur Oberflächenversiegelung mit Wasserglas, Kunststoff, Kleber oder Harz beschichtet werden. Nach dem Beschichten wird das Faservlies FL mittels einer Einrichtung zur Verfestigung 6 verfestigt, z.B. durch Vernadeln oder thermisch.

Das Versiegeln des Faservlieses FL kann auch erst nach dem Verfestigen erfolgen.

Aus dem Faservlies FL werden Matten hergestellt bzw. zugeschnitten, die in vielfältigster Weise zur Wärmedämmung und/oder zur Schalldämmung einsetzbar sind.

Das Faservlies FL bzw. die daraus hergestellten Matten besitzen eine weiche seidenartige Oberfläche, die nicht mehr an Glasfasern erinnert. Weiterhin werden insbesondere durch das Versiegeln und das Vernadeln keine Glasfasern mehr unerwünscht freigesetzt.

Alternativ ist es möglich, gemäß Figur 4 die Faseröffnungseinrichtung durch eine Faseröff- nungs- und Verteilungseinheit 10 (die die Krempeleinheit 1 ersetzt) zu bilden, wodurch eine günstigere Vereinzelung und Öffnung der Fasern unter Beibehaltung einer hier nicht orientierten Lage erzielt wird. Die Faseröffnungs- und Verteilungseinheit 10 besteht im Wesentlichen aus einem oder mehreren Faseröffnungsaggregaten 1 1 (hier zwei) sowie einer oder mehreren Faservereinzelungsanlagen 12 (hier drei) und ersetzt die gesamte herkömmliche Faseröffnungsstrecke über Voröffnung und Krempelung (Krempeleinheit 1 und davor angeordnete Einrichtungen zum teilweise Vereinzeln und Öffnen der Fasern). Gleichzeitig wird durch die unmittelbar hintereinander angeordneten Faservereinzelungsanlagen 12 eine gleichmäßige Verteilung über die gesamte Arbeitsbreite realisiert. Es ist damit möglich, ein noch höheres Volumen des Faserflors F zu erzeugen. Jedes Faseröffnungsaggregat 1 1 weist hier zwei Einzugswalzen 1 1 .1 und eine Zentralwalze 1 1 .2, die mit Nadeln oder hakenähnlichen Elementen bestückt ist (nicht bezeichnet) auf. Um jede Zentralwalze 1 1 .2 herum sind jeweils zwei kleinere Walzen 1 1.3 angeordnet, die wiederum mit Nadeln oder hakenähnlichen Elementen (nicht bezeichnet) bestückt sind. Vorteilhaft- erweise ist zwischen den Einzugswalzen 1 1 .1 und der folgenden kleineren Walze 1 1.3 eine starre Nadelleiste 1 1.4 angeordnet, die von der Zentralwalze 1 1.2 durchkämmt wird. Die Fasern können per Luft oder mechanisch über eine Abgabewalze (nicht dargestellt) abgezogen werden.

Den beiden Faseröffnungsaggregaten 1 1 sind hier die drei Faserverteilungsanlagen 12 nach- geschaltet, die unmittelbar hintereinander angeordnet sind. Den Faserverteilungsanlagen ist jeweils ein Faserspeicher 12.1 mit einer nachfolgenden gleichmäßigen Verteilung der Fasern über die Arbeitsbreite durch Zusammenwirken eines nadel- oder hakenähnlich bestückten Bandes 12.2 mit entsprechend angeordneten Abschlag- und Rückstreifwalzen 12.3 vorgesehen, wobei die Fasern ebenfalls über ein Transportband 12.4 dem nadel- oder hakenähnlich bestückten Band 12.2 zugeführt werden.

Aus der Faseröffnungs- und Verteilungseinheit 10 gelangt das einlagige Faserflor F, welches aus den vereinzelten Glasfasern gebildet wird, ebenfalls über ein Steigband 2 in die erste Einheit 3, in welcher die Fasern des Faserflors F in eine Wirrlage umorientiert werden. Unter der ersten Einheit 3 befindet sich die zweite Einheit 4, in die das Faserflor F (siehe Figur 3) nun gelangt und in welcher die Bildung/das Legen des homogenen einlagigen Faservlieses FL mit in Wirrlage befindlichen Fasern erfolgt. Dazu kann die zweite Einheit 4 das Faservlies auch mittels Unterdruck aufbauen. Dadurch, dass bereits das aus Glasfasern bestehende Faserflor F ein hohes Volumen aufweist, wird das Volumen des mit der zweiten Einheit 4 gelegten Faserflors FL aus den sich in Wirrlage befindlichen Fasern noch mehr erhöht, wodurch sich die dämmenden Eigenschaften noch mehr als bei der Verwendung einer Krempeleinheit verbessern.

Auch hier ist es möglich, dem Faserflor F oder dem Faservlies FL Bindemittel/Granulat (z.B. aus thermoplastisch- / phenoplastischem Werkstoff) oder andere Fasern beizufügen.

Das Infiltrieren mit thermoplastisch- / phenoplastischem Bindemittel erfolgt bevorzugt eben- falls über dem Steigband 2 und/oder in der ersten Einheit 3 mittels eines nicht dargestellten Streuaggregates. Die Beimengung anderer Fasern kann am Beginn der Verarbeitungsstrecke und/oder oder in der ersten Einheit erfolgen. Bei der Variante gemäß Figur 4 ist es auch möglich, andere Fasern und/oder Bindemittel in einem Faseröffnungsaggregat 1 1 und/oder einer Faservereinzelungsanlage 12 den Glasfasern beizumengen, bevorzugt durch Einstreuen mit- tels eines oder mehrerer nicht dargestellten Streuaggregate. Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, mehrere Faseröffnungseinrichtungen, die gleich oder unterschiedlich konfiguriert sein können, zu verwenden. Beispielsweise kann eine Faseröffnungseinrichtung in Form einer Faseroffnungs- und Verteilungseinheit (gem. Figur 4) und eine Faseröffnungseinrichtung in Form einer Krempel- einheit 1 (Fig. 1 bis 3) vor der Einheit 3 miteinander kombiniert werden. Es kann beispielsweise zuerst wenigstens eine Faseroffnungs- und Verteilungseinheit und danach wenigstens eine Krempeleinheit vorgesehen werden.

Die aus dem Faservlies hergestellten Matten sind weitestgehend elastisch und gehen dadurch nach dem Zusammendrücken auf ihre ursprüngliche Dicke zurück.

Es sind keine störenden Aluminiumkaschierungen vorhanden, die sich insbesondere bei notwendigen elektrischen Kontaktierungen negativ auswirken können. Weiterhin ist keine spezielle Vorder- beziehungsweise Rückseite vorhanden, wodurch sich der Einbau der Matten aus dem erfindungsgemäßen Faservlies einfacher gestaltet.

Durch das wahlweise Einbringen von Bindemittel, Granulat oder anderen Fasern kann nach entsprechender thermischer oder chemischer Verfestigung eine Fasermatte hergestellt werden, die durch anschließende Umformung eine 3-dimensionale Gestalt annehmen kann.

Das wesentliche Anwendungsgebiet sind dabei bevorzugt Küchengeräte für den privaten und/oder gewerblichen Bedarf, bei welchen eine gute Wärmedämmung erforderlich ist, z.B. Kochherde, Mikrowellen, Heißluftgargeräte, Waschmaschinen, Wäschetrockner usw. Es ist jedoch auch möglich, die Glasfasermatten in Fahrzeugen oder in der Bauindustrie einzusetzen. Dabei sind je nach Anwendungsgebiet einfache einschichtige Glasfasermatten einsetzbar, die auf einer oder beiden Seiten beschichtet sein können (z.B. mit Wasserglas) und die beispielsweise in Küchenherden oder anderen vorgenannten Anwendungsgebieten eingesetzt werden. Weiterhin ist es möglich Formteile aus thermoverfestigten einschichtigen Glasfaser- matten herzustellen, die beispielsweise als Stütz- und/oder Versteifungs- bzw. Verstärkungselemente dienen und insbesondere im Fahrzeugbereich Anwendung finden.

Alternativ können die Glasfasermatten, die aus dem Faservlies hergestellt werden, die Ausgangsbasis als Halbzeug für die Herstellung von Formkörpern mit einer Kaschierung oder einem anderen Schichtaufbau bilden. In diesem Fall werden die Glasfasermatten mit einem Bindemittel infiltriert und insbesondere gemeinsam mit den anderen Materialien zu einem Formteil verpresst.

Das Faservlies kann als ununterbrochene Ware z.B. auf Rollen an einen Verbraucher geliefert werden, der diese dann Zuschneidet und weiterverarbeitet. Es ist auch möglich, das Faservlies bei dessen Hersteller zu Halbzeugen oder Finalprodukten zu verarbeiten.

Durch die Verwendung von Glasfasern aus gezogenen Endlosfasern mit einem einheitlichen Filamentedurchmesser, die in eine einheitlichen Länge getrennt wurden und als Stapelfasern vorliegen, kann durch die nur zweistufige Verarbeitung in der

Faseröffnungseinrichtung (Krempeleinheit 1 und/oder Faseröffnungs- und Verteilungseinheit 10) in welcher eine Vereinzelung und Verteilung der Glasfasern zu einem Faserflor F aus losen Glasfasern erfolgt

und der

- ersten Einheit, in welcher die Glasfasern des Faserflors Fin eine Wirrlage bei einer Volumenvergrößerung umorientiert werden,

in Verbindung mit der zweiten Einheit 4, in welcher der Aufbau des Faservlieses FL mit einem größeren Flächengewicht im Vergleich zum Faserflor F erfolgt, ein Faservlies FL aus Glasfasern erzeugt werden, welches nur eine Lage aufweist und homogen ist und dabei eine größe- re Dicke hat, als das Faserflor F, welches die Ausgangsbasis bildet.

Dies war bisher nur mit einer aufwendigen Legetechnik möglich, bei welcher unter Anwendung eines Kreuzlegers mehrere Bahren des Faserflors übereinander gelegt wurden.

Dadurch, dass auf den Kreuzleger verzichtet werden kann, der teuer ist und einen großen Platzbedarf benötigt, wird eine einfache, kostengünstige und einen geringen Bauraum benöti- gende Anlage zur Herstellung von Faservlies aus Glasfasern geschaffen, die im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen auch wesentlich störunanfälliger arbeitet und wartungsarm ist.

Bezuqszeichenliste

1 Krempeleinheit

1.1 Aufnahmewalze

1.2 Arbeitswalzen

1.3 Wender

1.4 Abgabewalze

1.5 Zentralwalze

2 Steigband

2.1 Streuaggregat

3 erste Einheit

4 zweite Einheit

5 Beschichtungseinheit

6 Einrichtung zur Verfestigung

7 Ablageband

8 Transportband

10 Faseröffnungs- und Verteilungseinheit

1 1 Faseröffnungsaggregat

1 1 .1 Einzugswalzen

1 1 .2 Zentralwalze

1 1 .3 kleine Walzen

1 1 .4 Nadelleiste

12 Faservereinzelungsanlagen

12.1 Faserspeicher

12.2 Band

12.3 Abschlag- und Rückstreifwalzen

F Faserflor

FL Faservlies

G Granulat