Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Mineralwollefaserteils, bei ^¬ spielsweise einer Mineralwollefasermatte. Das Mineralwolle ^¬ faserteil ist vorzugsweise als nachgiebige und biegbare Matte ausgeführt. Es ist auch möglich, das Mineralwollefa ^¬ serteil als festen eigenstabilen Körper auszuführen, der beispielsweise eine Platte bildet.

Solche Mineralwollefaserteile werden beispielsweise als Dämmstoffe zur Wärme- und/oder Schallisolierung verwendet .

Aus EP 0 577 808 Bl ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Mineralwollefilzes bekannt. Dabei wird das Mineralwollevlies durch Krafteinwirkung ver ^¬ nadelt. Hierzu wird den Mineralwollefasern ein Zusatzmittel zugeführt, um eine verbesserte Vernadelung zu erreichen. Dazu kann beispielsweise ein thixotropierender Zusatz zugeführt werden. Es ist auch bekannt, einem Steinwollevlies eine zweite Faser beizumischen, um beim anschließenden Ver- nadeln ein verbessertes Verschlingen zwischen den Steinwollefasern und den zusätzlichen Fasern zu erreichen.

DE 10 2010 015 575 AI beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Mineralwollefasermatte, die vorzugsweise kein oder sehr wenig Formaldehyd emittiert. In diesem Doku ^¬ ment sind eine Vielzahl von möglichen Bindemitteln zur Verbindung der Mineralwollefasern beschrieben.

Eine Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern ist aus EP 2 165 984 AI und EP 1 856 002 Bl bekannt. Einer um eine Drehachse drehbaren Schleudereinrichtung wird eine mineralische Schmelze zugeführt. Bei der Drehung der Schleu ^¬ dereinrichtung treten an der Umfangsseite durch Faseraustrittsöffnungen die Mineralfasern aus. Im Bereich der Faseraustrittsöffnungen wird ein parallel zur Drehachse gerichteter Gasstrom erzeugt, der die Mineralfasern in Strömungsrichtung mitführt.

Die Verarbeitung von mineralischen Fasern zu einem Mineralwollefaserteil ist schwierig. Bei der Vernadelung der Mineralfasern ist das Zuführen eines Bearbeitungsadditivs notwendig, um ein Brechen der Mineralwollefasern zu verhindern. Durch das Additiv werden die Mineralfasern geschmeidiger gemacht. Dies ist aufwendig und teuer. Das Mischen der Mineralfasern mit anderen Fasern vor der Vernadelung kann zwar zu einem besseren Halt des hergestellten Mineralwollefaserteils führen, jedoch kann dadurch ein Bruch oder ein Reißen der Mineralfasern beim Vernadeln nicht verhindert werden. Es hat sich gezeigt, dass das Zuführen ei ^¬ nes fluidischen Additivs für befriedigende Ergebnisse not ^¬ wendig ist .

Anstelle einer mechanischen Vernadelung können die hergestellten Mineralfasern auch mit einem Bindemittel besprüht und anschließend durch Wärmeeinwirkung miteinander verbunden werden. Das Besprühen der Mineralfasern mit einem Bindemittel bringt Umweltprobleme mit sich. Häufig gelangt ein Teil des Bindemittels nicht zu den Mineralfasern und wird in einem Gasstrom zur Abluft mitgeführt. Dort müssen Filtereinrichtungen angeordnet werden, um die Abluft zu reinigen. Viele Bindemittel enthalten zudem Formaldehyd. Das Ausdünsten von Formaldehyd aus dem hergestellten Mineralwollefaserteil kann auch gesundheitliche Beeinträchti ^¬ gungen mit sich bringen, beispielsweise wenn das Mine- ralwollefaserteil in Bauwerken als Dämmmaterial eingesetzt wird .

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet und eine einfache und umwelt ^¬ schonende Herstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 9 gelöst.

Erfindungsgemäß wird über eine Schmelzeinrichtung eine mineralische Schmelze erzeugt. Diese mineralische Schmelze wird anschließend einer Kammer einer Schleudereinrichtung zugeführt. Die Schleudereinrichtung ist um eine Drehachse drehbar gelagert. An der Umfangsseite der Kammer sind ver ^¬ teilt mehrere Faseraustrittsöffnungen angeordnet. Bei einer Drehung der Schleudereinrichtung wird die Schmelze von der Drehachse weg zu den Faseraustrittsöffnungen gedrückt, wo sich beim Austritt aus den Faseraustrittsöffnungen Mineralfasern bilden.

Außerdem ist eine Schmelzblaseinrichtung vorhanden, mittels der KunstStofffasern erzeugt werden. Die Schmelzblaseinrichtung ist dazu eingerichtet, die hergestellten KunstStofffasern und die Mineralfasern zusammenzubringen und ein Fasergelege zu bilden, das sowohl Mineralfasern, als auch KunstStofffasern enthält. Dieses Fasergelege wird anschließend in einer Verbindungseinrichtung ohne Zuführung zusätzlicher fluidischer Bindemittel zu dem Mineralwollefa ^¬ serteil verbunden. Die Verbindungseinrichtung aktiviert den Kunststoff oder einen KunstStoffbestandteil der Kunststoff ^¬ fasern und erzeugt beispielsweise Wärme im Fasergelege, wo ^¬ bei eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen den Kunst- Stofffasern und den Mineralfasern entsteht. Die Kunststofffasern weisen hierfür vorzugsweise eine Schmelzklebeeigenschaft auf. Die KunstStofffasern dienen als Vernetzungsfa ^¬ sern im Mineralwollefaserteil.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungs ^¬ gemäße Verfahren kommt daher ohne fluidische Bindungsmittel aus. Als Bindungselement zwischen den Mineralfasern dienen die Kunststofffasern, die eine Stoffschlüssige bzw. eine Klebeverbindung untereinander und mit den Mineralfasern eingehen. Unter dem Begriff KunstStofffaser ist hier jede Faser zu verstehen, die zumindest teilweise aus Kunststoff hergestellt ist, wobei der Kunststoff bei seiner Aktivie ^¬ rung durch die Verbindungseinrichtung eine Stoffschlüssige Verbindung mit benachbarten Fasern eingeht. Die Aktivierung des Kunststoffes erfolgt ohne die Verwendung von mechani ^¬ schen Nadeln oder nadelartigen Fluidstrahlen, die in das Fasergelege eindringen. Das Verbinden erfolgt somit faser ^¬ schonend. Das Aktivieren des Kunststoffes in den Kunst ^¬ stofffasern zur Bildung der stoffschlüssigen Verbindung erfolgt vorzugsweise durch das Einwirken einer gestalt- bzw. formlosen Strahlung, beispielsweise einer Ultraschallstrahlung, einer Infrarotstrahlung, einer Wärmestrahlung, einer UltraviolettStrahlung oder ähnlichem auf das Fasergelege. Alternativ oder zusätzlich kann das Fasergelege auch unter Druck gesetzt werden. Auch durch den Druck wird die Teilchenbewegung im Kunststoff der Kunststofffasern erhöht, wodurch der Kunststoff zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung aktiviert werden kann.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn der Schleudereinrichtung eine Strömungserzeugungseinrichtung zugeordnet ist, die einen in etwa parallel zur Drehachse strömenden Gasstrom erzeugt, der die Mineralfasern zu einer Ablagefläche mitführt. Ausgehend von der Schleudereinrichtung werden die erzeugten Mineralfasern daher durch den Gasstrom in eine gemeinsame Richtung zu einer Ablagefläche transportiert.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die durch die Schmelzblaseinrichtung hergestellten KunstStofffasern in den Gasstrom eingebracht, wobei sich eine gute Durchmischung der Mineralfasern mit den KunstStofffasern ergibt. Insbesondere weist die

Schmelzblaseinrichtung hierfür mehrere Schmelzblasdüsen auf, die gleichmäßig um die Drehachse verteilt angeordnet sind. Vorzugsweise befinden sich die Schmelzblasdüsen in Richtung der Drehachse gesehen in etwa auf Höhe der Schleu ^¬ dereinrichtung. Dabei kann die Austrittsrichtung der

Schmelzblasdüsen schräg oder radial zur Drehachse gewählt werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die an den Faseraustrittsöffnungen austretenden Mineralfasern quer durch den Gasstrom hindurch treten. Die von den Schmelzblasdüsen erzeugte Strömung kann der radialen Bewegung der Mineralfasern entgegenwirken und die KunstStofffasern und die Mineralfasern gemeinsam in den Gasstrom lenken.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen sowie der Beschreibung. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Merkmale der Erfindung sowie sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung ist ergänzend heranzuziehen. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische blockschaltbildähnliche Dar ^¬ stellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung eines Mineralwollefaserteils und

Fig. 2 eine schematische blockschaltbildähnliche Dar ^¬ stellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrich- tung zur Herstellung eines Mineralwollefaserteils.

In den Figuren 1 und 2 ist jeweils ein Ausführungsbei ^¬ spiel einer Vorrichtung 10 zur Herstellung eines Mineralwollefaserteils 11 dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist eine Schmelzeinrichtung 12 zur Erzeugung einer mineralischen Schmelze S auf. Als Rohstoffe zur Erzeugung der

Schmelze S können verschiedene Materialien und Materialge ^¬ mische verwendet werden, abhängig davon ob beispielsweise Glaswollfasern oder Steinwollfasern erzeugt werden sollen. Für Glaswollfasern kann ein hoher Anteil von Altglas verwendet werden. Zur Herstellung von Steinwollefasern kann die mineralische Schmelze S Ausgangsmaterialien wie Spat und/oder Dolomit und/oder Basalt und/oder Diabas und/oder Anorthosit und/oder Recyclingmaterialien enthalten.

Die mineralische Schmelze S wird in ihrem flüssigen oder zähflüssigen Zustand einer Kammer 13 einer Schleudereinrichtung 14 zugeführt. Die Schleudereinrichtung 14 ist um eine Drehachse D drehbar gelagert. In Umfangsrichtung um die Drehachse D ist die Kammer 13 durch eine Umfangswand 15 mit mehreren Faseraustrittsöffnungen 16 begrenzt. Die Faseraustrittsöffnungen 16 sind bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen in Umfangsrichtung insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet. Bei einer Drehung der Schleudereinrichtung 14 um die Drehachse D wird die in der Kammer 13 befindliche Schmelze S von der Drehachse D weg radial nach außen zu den Faseraustrittsöffnungen 16 hin gedrückt und tritt durch diese aus der Kammer 13 heraus nach außen. Da ^¬ bei werden Mineralfasern 22 gebildet.

Bei den hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen weist die Vorrichtung 10 außerdem eine Strömungser- zeugungseinrichtung 20 auf, die radial benachbart zu den Faseraustrittsöffnungen 16 einen Gasstrom G erzeugt. Hierfür weist die Strömungserzeugungseinrichtung 20 mehrere Strömungsdüsen 21 auf, die in Umfangsrichtung um die Dreh- achse D verteilt angeordnet sind. Der Gasstrom G ist bei ^¬ spielsgemäß parallel zur Drehachse D ausgerichtet und dient dazu, die aus den Faseraustrittsöffnungen 16 austretenden Mineralfasern 22 mitzunehmen und zu einer Ablagefläche 23 zu transportieren. Die Ablagefläche 23 ist beim Ausführungsbeispiel an einer Transporteinrichtung 24 und beispielsgemäß einem Transportband 25 vorgesehen.

Der Gasstrom G kann aufgeheizt sein, damit die austre ^¬ tenden Mineralfasern 22 formbar bleiben. Der Gasstrom G kann Temperaturen im Bereich von 200°C bis 300°C aufweisen.

Um zu verhindern, dass die aus den Faseraustrittsöff ^¬ nungen 16 austretenden Mineralfasern 22 den Gasstrom G durchkreuzen und nicht vom Gasstrom mitgenommen werden, wird beispielsgemäß eine radial oder schräg zur Drehachse D hin gerichtete Gegenströmung F erzeugt, die vorzugsweise von einem Luftstrom gebildet ist. Die Gegenströmung F ist so ausgerichtet, dass sie von radial außen an den Stellen auf den Gasstrom G trifft, an dem die Mineralfasern 22 von innen in den Gasstrom G eintreten.

Beim ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 ge ^¬ mäß Fig. 1 wird die Gegenströmung F durch eine Schmelzblas ^¬ einrichtung 28 erzeugt. Die Schmelzblaseinrichtung 28 weist mehrere in Umfangsrichtung um die Drehachse D vorzugsweise regelmäßig verteilt angeordnete Schmelzblasdüsen 29 auf. Die Schmelzblaseinrichtung 28 dient zur Erzeugung von

Kunststofffasern 30. Sie werden mit dem Gegenstrom F in den Gasstrom G eingebracht und vermischen sich dort mit den Mineralfasern 22. Der Gasstrom G transportiert das Faserge ^¬ misch aus KunstStofffasern 30 und Mineralfasern 22 zur Ablagefläche 23. Auf der Ablagefläche 23 ergibt sich ein Fa ^¬ sergelege 31, das aus einem Gemisch von Mineralfasern 22 und KunstStofffasern 30 besteht. Das Fasergelege 31 wird mit Hilfe der Transportein ^¬ richtung 24 zu einer Verbindungseinrichtung 35 transportiert. Die Verbindungseinrichtung 35 ist dazu eingerichtet, eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen den KunstStofffa ^¬ sern 30 und den Mineralfasern 22 herzustellen. Dabei wird kein zusätzliches Bindemittel und insbesondere kein zusätz ^¬ liches fluidisches Bindemittel verwendet. Die stoffschlüs ^¬ sige Verbindung erfolgt durch Aktivierung des beim Ausführungsbeispiel Schmelzklebeeigenschaften aufweisenden Kunststoffs der Kunststofffasern 30. Zur Aktivierung dieses Kunststoffes erzeugt die Verbindungseinrichtung 35 eine ge ^¬ staltlose Strahlung, die auf das Fasergelege 31 einwirkt. Bei dieser gestaltlosen Strahlung kann es sich beispielsweise um eine Infrarotstrahlung und/oder eine Ultraschallstrahlung und/oder eine ultraviolette Strahlung und/oder eine Mikrowellenstrahlung und/oder eine andere geeignete, insbesondere elektromagnetische Strahlung handeln.

Es ist auch alternativ oder zusätzlich möglich, die Schmelzklebeeigenschaften des Kunststoffs der Kunst stofffasern 30 zu aktivieren, indem auf das Fasergelege 31 ein Druck ausgeübt wird. Vorzugsweise wird im Fasergelege 31 Wärme erzeugt, wodurch die Schmelzklebeeigenschaften der Kunststofffasern 30 aktiviert werden und sich eine stoffschlüssige Verbindung im Fasergelege 31 einstellt. Die Ver ^¬ bindungseinrichtung 35 kann ferner Rollen oder eine ähnliche Drückeinrichtung zur Formgebung aufweisen, um das hergestellte Mineralwollefaserteil 11 in eine gewünschte Form zu bringen. Im Anschluss an die Verbindungseinrichtung 35 kann das Mineralwollefaserteil 11 auch noch zugeschnitten werden .

Beim ersten Ausführungsbeispiel ist die Schmelzblas ^¬ einrichtung 28 in etwa auf Höhe der Schleudereinrichtung 14 angeordnet, so dass die Mineralfasern 22 und die Kunst ^¬ stofffasern 30 in etwa an derselben Stelle in den Gasstrom G eingebracht werden. Gleichzeitig erzeugt die Schmelzblas ^¬ einrichtung 28 die Gegenströmung F. Im Unterschied hierzu ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ein Gebläse 36 zur Erzeugung der Gegenströmung F vorhanden. Das Gebläse 36 ist mit Abstand gegenüberliegend den Faseraustrittsöffnun ^¬ gen 16 angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Gegenströmung F radial zur Drehachse D hin ausgerichtet. Das Gebläse 36 kann mehrere Gebläseeinheiten aufweisen, die in Umfangsrichtung um die Drehachse D verteilt angeordnet sind, so dass an jeder Umfangsstelle eine ausreichend große Gegenströmung F erzeugt wird. Wie beim ersten Ausführungs ^¬ beispiel dient auch hier die Gegenströmung F dazu, die aus den Faseraustrittsöffnungen 16 austretenden Mineralfasern 22 im Gasstrom G zu halten, so dass dieser die Mineralfasern 22 zur Ablagefläche 23 transportieren kann.

Die Schmelzblaseinrichtung 28 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel so ausgerichtet, dass die KunstStofffasern 30 durch den von der wenigstens einen Schmelzblasdüse 29 er ^¬ zeugten Luftstrom direkt zur Ablagefläche 23 transportiert werden. Beispielsweise kann die Schmelzblaseinrichtung 28 innerhalb des durch die Umfangswand 15 der Schleuderein ^¬ richtung 14 definierten Kreiszylinders zwischen der Schleudereinrichtung 14 und der Ablagefläche 23 angeordnet sein. Bei dieser Anordnung werden die KunstStofffasern 30 zwischen zwei Schichten von Mineralfasern 22 angeordnet und verbinden diese durch anschließende Einwirkung der Verbindungseinrichtung 35 auf das Fasergelege 31, wie dies im Zu ^¬ sammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde .

Es versteht sich, dass auch beim ersten Ausführungs ^¬ beispiel zur Erzeugung der Gegenströmung F ein Gebläse 36 vorgesehen werden kann.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 10 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Mineralwollefaserteils 11. Eine Schmelzeinrichtung 12 erzeugt eine mineralische

Schmelze S aus mineralischen Ausgangsstoffen. Diese Schmelze wird einer Kammer 13 einer Schleudereinrichtung 14 zugeführt. Die Kammer weist eine kreisringförmige Umfangsseite bzw. Umfangswand 15 auf, in der Faseraustrittsöffnungen 16 in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Bei Drehung der Schleudereinrichtung 14 wird die Schmelze durch die Faseraustrittsöffnungen 16 gedrückt, wodurch sich Mineralfasern 22 bilden. Die Mineralfasern 22 werden mit Kunststofffasern 30 zu einem Fasergelege 31 vermengt. Hierzu dient eine Schmelzblaseinrichtung 28 deren Anordnung bzw. Kunststofffaser-Ausstoßrichtung so festgelegt ist, dass sich die KunstStofffasern 30 und die Mineralfasern 22 zu einem Fasergemisch vermengen und ein Fasergelege 31 bilden können. Dieses Fasergelege 31 wir durch eine Verbindungseinrichtung 35 bearbeitet, wobei der Kunststoff der KunstStofffasern 30 aktiviert wird und sich dadurch eine Stoffschlüssige Ver ^¬ bindung zwischen den KunstStofffasern 30 und den Mineralsfasern 22 ergibt. Erfindungsgemäß wird kein fluidisches Bindemittel verwendet.

Bezugs zeichenliste :

10 Vorrichtung

11 Mineralwollefaserteil

12 Schmelzeinrichtung

13 Kammer

14 Schleudereinrichtung

15 Umfangswand

16 Faseraustrittsöffnungen

20 Strömungserzeugungseinrichtung

21 Strömungsdüse

22 Mineralfasern

23 Ablagefläche

24 Transporteinrichtung

25 Transportband

28 Schmelzblaseinrichtung

29 Schmelzblasdüsen

30 KunstStofffasern

31 Fasergelege

35 Verbindungseinrichtung

36 Gebläse

D Drehachse

F Gegenströmung

G Gasstrom

S mineralische Schmelze