JP4408568B2

JP4408568B2 - ミネラルウール不織布生産装置及び方法

Info

Publication number: JP4408568B2
Application number: JP2000563860A
Authority: JP
Inventors: ナバ、ウィルフリード; ショー、ルドビッグ
Original assignee: フライダラーダムシュトッフテヒニックインターナショナルゲーエムベーハーアンドカンパニー
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2019-08-03
Also published as: RS50899B; ATE233337T1; HU226905B1; DK1115931T3; DE19834963A1; HUP0102775A2; JP2002522654A; KR20010072234A; HUP0102775A3; EP1115931B1; SK286890B6; CZ302667B6; CZ2001350A3; WO2000008244A3; SK1562001A3; AU5730699A; CN1107134C; WO2000008244A2; CA2338614A1; EP1115931A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維化手段及びミネラルウール不織布を輸送する搬送（コンベヤ）手段を備える囲い板を含むミネラルウール不織布を生産する装置、及びミネラルウール不織布の生産方法に関する。特に本発明は、厚さにおいてある特定の密度分布を有する鉱物繊維製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミネラルウール不織布を生産する目的は、必要とされる最小限のエネルギー量で可能な限り良質な製品を得ることである。ミネラルウール不織布を生産するに当たり、原料が融解されてミネラルウール繊維を産出する繊維化手段へ送られる。ミネラルウール繊維は、囲い板に放出され、搬送手段上に堆積される。搬送手段の底部は、通常、空気浸透性回転輸送ベルトである。輸送ベルトの下部には、ある特定の真空を発生させる吸引装置が配置されている。
【０００３】
当該分野で典型的に使用されている繊維化手段は、強力な空気の下降気流によって高速回転で本体から遠心的に生じるガラス繊維を搬送するため、空気流の多くの割合が囲い板に流入する。この空気の流入は、囲い板の底に配置された搬送手段に衝突し、上方向に逸れ、その結果、高乱流の領域において囲い板内でリターンフローが生じる。搬送手段上に既に堆積されたミネラルウール繊維を上方向に戻すのは、このリターンフローである。この結果を解消するために、ハイパワー吸引送風機で搬送装置上に堆積したミネラルウール繊維が適切な真空で所定位置に留まるようにされなければならない。この真空は、搬送装置上の厚いミネラルウール層の場合でも最上層部が所定位置に留まるように、十分な度合いである必要がある。
【０００４】
比較的厚いミネラルウール不織布を生産することが所望されているとき、搬送手段の搬送方向に向かって、囲い板内に複数の繊維化手段が配置される。しかしこれは、ミネラルウール不織布の層が厚ければ厚いほど、吸引装置及び不織布表面間の相対的圧力の相違が高いために、吸引装置のエネルギー消費の増加につながる。これは、吸引容量を増加させることで解決されるが、一方でエネルギー消費が増加し、一方で既に圧縮されたミネラルウール不織布が囲い板に残ったままになってしまう程、下部のミネラルウール不織布が圧縮されてしまうという欠点がある。そのような断熱材の厚さ内における密度勾配は、断熱性及び、例えば、製品の柔軟性及び圧縮圧力等の他の品質データを減少させるため、望ましくない。
【０００５】
製品の厚さにおける可能な限り均一な体積密度分布を得るためには、硬化炉の上流における不織布原料の厚さが、少なくとも製品の厚さの二倍に対応している必要がある。
【０００６】
硬化炉の上流における不織布原料の厚さは、密度分布に相当な影響を与え、それにより圧縮した製品の柔軟性にも影響を与えることは、経験により知られている。
【０００７】
先行技術による断熱材の厚さにおける密度勾配を減少させる試みでは、高密度の下部層の密度を緩めるための回転空気炉として形成された乾燥炉内で、初めに底から上方向に空気流を誘導することを必要とした。
【０００８】
ドイツ特許39 21 399では、収集搬送装置（コンベヤ）の搬送表面領域が搬送方向に向かってその都度増加するように当該収集コンベヤがつくられている装置が提案されている。これは、収集コンベヤを水平面上から傾斜させることで吸引表面領域を増加し、当該領域では低い真空のみ必要とさせることによって達成されている。
【０００９】
EP 0 406 107にも複数の繊維化手段によって生成される繊維を堆積するそのような方法の一つが開示されている。これによると、各繊維化手段はそれぞれ独自の遮断帯（インターセプターゾーン）を有し、遮断された繊維はコンベヤベルトによって遮断帯から放出される。コンベヤベルト織布は凸状で、遮断帯の表面領域は、これらコンベヤベルト上における表面領域の重さの増加と共に大きくなる。そのような装置の欠点は、当該システムにおいて囲い板を囲んでいる回転壁は、コンベヤベルトまで形成されておらず、その結果、必要な送風機容量を増加させる漏れを生じてしまうことである。これが、固定された壁部分が回転壁と下方へ隣接している理由である。これらの固定された側壁では、これらの領域で収集されその後下部に配置されたコンベヤベルト上に定期的に滴下する傾向がある汚れに、より晒されている製品となってしまう。これらの不規則な汚れの滴下は、結果としての商品における一貫した質にマイナスな影響を与える。
【００１０】
さらに、繊維化手段及び収集コンベヤ間の間隔には最適幅がある。間隔が小さ過ぎると、強力な水平空気流が収集コンベヤ上で実体化し、堆積した繊維を束に丸め上げてしまう。間隔が大き過ぎると、繊維の大き目の束（ハンクとも呼ばれる）が収集囲い板で前もって形成されてしまう傾向があり、同様に製品が均質でなくなってしまう。
【００１１】
両者の結果を最小限にするため、計算されたものあるいは思考錯誤から得られたものと同様の精確な間隔取り（スペーシング）が、繊維化手段及び収集コンベヤ間で維持される必要がある。
【００１２】
ＵＳ4,463,048は、堆積されている繊維の領域で水平に搬送する収集コンベヤ上で、繊維を第一の不織布として堆積させる複数の繊維化ユニットを備えるミネラルウール不織布の製造装置及び方法を説明している。その後、収集コンベヤのコンベヤベルトは、誘導滑車上に誘導され、第二の不織布が二つの第一の不織布から実現される。半分だけコンベヤに触れている二つの第一の不織布が生じるため、第一の不織布のスルーフローにおける共同作用の抵抗は、二倍の重さである第二の不織布における抵抗のおよそ半分であり、送風機によって生成される必要のある真空をおよそ５０％減少させることができる。しかしながら、様々な繊維化手段は、横方向の分布の結果、密度における相違を最小限に抑えるために非常に精確に設置される必要がある。高精度の繊維化手段を設置することは、特に第二の不織布の厚さにおける均一的な分布に関して、性質の相違を最小限にするためにも重要である。
【００１３】
US-A 4,917,750では、ミネラルウール不織布が硬化炉に入る前に通常水平面に沿って切断（スライス）される装置及び方法が説明されている。上部分は圧縮され、その後下部分の上に再度重ねられるため、その結果生まれるミネラルウール製品は、厚さにおいて密度分布を有し、それによって上部分は、その下に配置されている下部分よりも高い密集度を有する。ミネラルウール不織布を通した切断は、輸送ベルトに平行な実質上水平面においてなされる。
【００１４】
US-A 3,824,086から知られていることは、非常に厚いミネラルウール不織布を、様々な繊維化手段を利用して生産することである。これによると、個別の繊維化手段の各々は、それぞれに割り当てられた個別のコンベヤベルト上に置かれる。それによって生産された個別のミネラルウール部分は、その後互いに重ね合わされる。
なお、本出願に対応する外国の特許出願においては下記の文献が発見または提出されている。
【特許文献１】
英国特許第１１３６８０４号明細書
【特許文献２】
国際公開第９１／００６４０７号パンフレット
【特許文献３】
欧州特許出願公開第１２６６９９１号明細書
【特許文献４】
国際公開第９４／０１６１６３号パンフレット
【特許文献５】
独国特許出願公開第３７０１５９２号明細書
【特許文献６】
国際公開第８３／００３０９２号パンフレット
【特許文献７】
独国特許発明第３９２１３９９号明細書
【特許文献８】
欧州特許第０６８８３８４号明細書
【特許文献９】
独国特許発明第６８９２１２２１号明細書
【特許文献１０】
欧州特許出願公開第０３７４１１２号明細書
【特許文献１１】
独国特許出願公開第３９２１３９９号明細書
【特許文献１２】
国際公開第９９／０４７７６６号パンフレット
【特許文献１３】
独国特許発明第４２２２２０７号明細書
【特許文献１４】
米国特許第３８２４０８６号明細書
【特許文献１５】
欧州特許第０２９７１１１号明細書
【特許文献１６】
スウェーデン国特許出願公告第８４０３５２０−３号明細書
【特許文献１７】
仏国特許出願公開第２１７２３６１号明細書
【特許文献１８】
国際公開第９２／０１０６０２号パンフレット
【特許文献１９】
国際公開第９５／０２８５３３号パンフレット
【特許文献２０】
欧州特許出願公開第０９３１８８６号明細書
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はミネラルウール不織布を製造する装置及び方法を改良することを目的としており、この改良によって、質の向上した製品が低いエネルギー消費で生産され得る。
【００１６】
この目的は、それぞれ請求項１及び７の特徴を有する装置及び方法によって達成される。製造した鉱物繊維製品は、請求項９の特徴によって特徴付けられる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の主旨は、単体の半分の重さであるミネラルウール不織布が搬送手段においてそれぞれ堆積されるため、低い送風機容量のみ必要とするダブル幅の囲い板を提供することに基づく。繊維の繊度及び単体の重さは、不織布原料の流れ抵抗を決定する。加えて、断熱材のブランケットを二つのブランケットに切断するための手段が備えられている。所望の製品の幅よりも二倍の幅を有するミネラルウールブランケットを生産するダブル幅に設計された囲い板から、二つの個別のミネラルウールブランケットが得られ、各々は所望の製品を生産するのに必要な幅を有している。この二つのブランケット部分を合体させるために搬送手段が用いられ、当該搬送手段は、第二のブランケット部分上に第一のブランケット部分を乗せるように第一のブランケット部分を誘導することができる。
【００１８】
生成されたブランケット部分の搬送距離の長さが異なるため、囲い板内で生成されたミネラルウールブランケットの横方向の分布及び繊維分布における変動が、密度における変動と同様、均一になる。この長所を達成するために、搬送距離の長さのわずかな違いであっても十分であり、好ましくは囲い板内の繊維化手段の間隔取りと等しいかそれより大きいとなおよい。
【００１９】
本発明による装置の本質的な長所は、繊維化手段毎に二つの層が第二の不織布において生成されることであり、これにより、複数の繊維化手段間における設置が顕著に簡略化する一方で、製品の性質がより均質に生成されることである。しかし、例えばＵＳ4,463,048あるいは又、ＤＥ 39 21 399 C2にあるように、第二の不織布が二つの第一の不織布を重ねることで生産されるとき、第二の不織布の表面が様々な繊維化手段によって生成される。このことは、二つの異なる繊維化手段が、例えば繊維の繊度及び長さ等の、繊維の質が実質上同じになるように設置される必要があることを意味するが、それに対し本発明による装置では、全く同一の繊維化手段によって二つの異なる層が第二の不織布にそれぞれ形成され、製品の上側と下側を平行に走っている中央平面に対し均一に配置されるように、製品においてそれぞれ二つの層が配置される。
【００２０】
さらに、個々の繊維化手段における横方向の分布が均一になる。低品質の商品は通常、放出された繊維量が許容しがたいほど高い横方向の分布を示すことが、経験によって明らかとなっている。そのような横方向の分布は、以下に詳細に説明されているように、本発明による装置では均一になる。
【００２１】
ダブル幅の囲い板においては、単体の重さが低いため、ミネラルウール不織布の厚さにおいて低い密度勾配を示すミネラルウール不織布が生産されるが、搬送手段上の囲い板を利用したミネラルウール不織布の従来の生産における密度勾配の発生は、完全な確信を持って除外され得るものではない。上記で説明したように、当該密度はミネラルウールブランケットの下側において最も高くなる。質量に比例して断熱性質が密度増加部分で減少するという欠点を有する一方で、高密度であるこれらの部分では硬さが向上するという長所を有している。
【００２２】
第一のブランケット部分を好ましく反転させることによって、対応する高密度部分がブランケットの上部および底部に配置されるように第一のブランケット部分及び第二のブランケット部分が合体され、これにより、ミネラルウールブランケットの平均的に低い密度のわりに、向上した寸法安定性及び付随する良好な絶縁性質を有する製品を生産することが可能となる。
【００２３】
本発明による装置はさらに、既存の囲い板が容易に改装し得るという長所を有する。通常の搬送手段は、繊維化手段からの距離が予め決められている囲い板の底部に配置されているため、製造された不織布原料は囲い板の高さを隣接する生産ラインに合わせる。その代わり、囲い板の底部における従来のドラムあるいは搬送手段が改良されるとき、不織布原料は極めて低い高さで当該システムを通過するため、最初に生産ラインに戻される必要がある。しかし、囲い板の簡易な形成にはさらに、搬送手段の当該領域で収集する汚れが製品を汚染することにつながらないという長所がある。
【００２４】
本発明による装置及び方法の利用によって、ミネラルウールのブランケットあるいはマットは、ミネラルウールブランケットの厚さにおける密度分布を有する同種のミネラルウール繊維から生産され得、その厚さは、製造されたミネラルウールブランケットの幅及び長さに対して垂直に、又同様に製造されたミネラルウールマットの上部及び下部に垂直に伸びている寸法である。これによると、ミネラルウール製品の厚さにおける密度のなめらかな縦断面では、ミネラルウール製品の下部における高密度が最初は連続的に減少し、それから中央において十分に連続的な部分となり、その後下端部あるいはその近辺における最高値と一致する最高値が上端部あるいはその近辺で得られるように、再び上端部分で連続的に増加するように密度分布が形成される。ミネラルウール製品のこの特徴的な密度分布は、中央部分における均一な密度のおかげで良好な断熱性能を確保する一方で、上部及び下部近くにおける寸法安定性の向上のおかげで処理するのがより容易である。当該製品の厚さにおける所望の単一密度は、ずれて配置された二つのブランケットの山によって、確実に影響される。さらに、不均一な繊維分布の問題は、二つのブランケットを積み重ねることによって相殺されることができ、このことは、同一の平均大量密度について、製品のより良い構造的性質につながる。
【００２５】
ミネラルウールブランケットあるいはミネラルウールマットの実質上の特徴は、それぞれにおける二つの層が繊維の質及び/あるいは結合剤の含有量に関して同一の性質の特色をなすことである。上記で既に説明したように、各単一の繊維化手段は、第二の不織布における二つの層を生産し、この第二の不織布は、ミネラルウール製品の上部及び下部に平行に走る対称平面に関しさらに対称であるため、従来技術において可能であったものよりも密度分布のより細かな階層ができる。この意味において、“繊維の質”という言葉が、対応する断熱材の構造的性質を決定する繊維の繊度及び長さを明らかにする一方で、同一の性質とは、単一の繊維化手段につきわずかの違いしかない性質であることがわかる。
【００２６】
製品の寸法安定性は、体積密度のみによるものではなく、結合剤の含有量にもよるものである。製品における高い結合剤含有量は、耐熱性に対してマイナスの影響を与えるために、必要な両端域に対する高い結合剤含有量の割合を制限することが非常に重要である。この影響もまた、説明されたような配置によって特に良く設定される。たった一つの繊維化手段のみが製品の各表面を形成するために、高い結合剤含有量の割合及び繊維の質の相違、例えばより長いまたは細かい繊維等、の割合は、すべての他の先行装置及び製造方法よりも実質的により精確に設定され得る。
【００２７】
本発明の最良の形態は、その他の請求項によって特徴付けられる。
【００２８】
第一の最良の形態によると、断熱ブランケットを切断する手段は、断熱ブランケットに向けられた切断ジェット水流を発生させる。切断ジェット水流の利用は、例えば円形のこぎり等の他の切断手段よりも特により好ましいことがわかっている。断熱ブランケットが切断される領域では、その後さらに硬化し集合させるための結合剤がまだ粘着性のある状態なので、そのようなウォーターナイフの利用は、切断に使用される有用な道具が詰まったり損傷を受けたりし得ないという点で、素晴らしい利点を有している。加えて、切断面における不織布の高密度化が防げる。
【００２９】
断熱ブランケットを切断する別の手段は、レーザービームを使用する。
【００３０】
高い生産量が必要とされているときには、複数の繊維化手段が搬送手段の搬送方向及び搬送手段の搬送方向に対して横にずらして配置されてもよい。
【００３１】
別の最良の形態によると、第一のブランケット部分を反転する搬送装置は、第一のブランケット部分を周囲に誘導可能な反転滑車を備える。これが、第二のブランケット部分上に重ねる前に第一のブランケット部分を本発明によって技術的に反転させる最も簡単な解決方法である。製造されたミネラルウールブランケットの良好な統一性のおかげで、反転滑車の周りを通過するときに、生産されたミネラルウール不織布が破ける危険はなく、このことが、これ以上の複雑な技術手段を必要としない理由である。
【００３２】
さらに別の最良の形態によると、囲い板における第一の不織布の搬送手段が、第二の不織布の搬送方向へ実質上垂直に配置されている。これにより、繊維化手段に関する準備的な仕事による最少の中断時間での、既存の生産システムの改良を促すことができる。ほとんどの搬送手段が、運転中のラインに平行して既存の直線生産ライン上で導入される必要があるからである。
【００３３】
好ましくは、第一のブランケット部分の搬送距離及び第二のブランケット部分の搬送距離間における相違が、繊維化手段の間隔取りと等しいかあるいはそれ以上である。この単純な結合構造上の定義は、単一の繊維化手段による体積密度の間違った分布の影響が望ましくない形で蓄積しないように、搬送方向へ十分に高い相違が設けられることによって、繊維化手段の既存の横方向における分布を補填することを効果的に支援するものである。
【００３４】
本発明による装置及び方法によって、平均密度がたった4〜11kg/m ³、好ましくは6〜9kg/m ³のミネラルウール製品が生産される。さらに、第二の不織布が製造され、この第二の不織布は、硬化炉のスルーフローにおいて圧縮されないように、硬化炉に入る前に既に構造上の性質を有している。硬化炉において、乾燥空気のスルーフローが上から下へ及び下から上へと帯状になる結果、第二の不織布は上部のベルトおよび下部のベルト間で走ることとなる。これは通常、下部から上部のスルーフローにおける不織布(製品)の流れ抵抗のおかげで、上部のベルト領域ではその厚さに比例して製品を硬くするための製品の硬化が既に起こっている一方で、下部のベルト及び製品間には空気クッションが形成されるためである。続いて起こる上部から下部への硬化炉におけるスルーフローは、上部ベルト及び下部ベルト間の間隔取りよりも20〜40mm薄い状態で硬化炉を通過するように、ミネラルウール製品及び上部ベルト間の空気クッションの形成を生じさせる。本発明による不織布原料及び第二の不織布は、硬化炉のスルーフローで圧縮されないような高い構造上の性質を有する。
【００３５】
【発明の実施の形態】
同様の要素は同様の符号番号によって明らかにされることを述べておく。
【００３６】
まず図１には、囲い板の切断図が描かれており、その切断線はミネラルウールブランケットが囲い板から排出される方向に垂直な垂直平面を走っている。囲い板１０は、壁１２、前部壁（図示せず）及び後部壁１４で構成される。これらの壁は、実質的に方形断面である囲い板の輪郭を定める。好ましくは、壁１２及び１４は回転ローラーの周りに配置され、囲い板１０の周りを一周するあるいは囲い板の一部の周りを断面方向に回る動作を実行し、それにより、ミネラルウール繊維を取り除くために囲い板の外側に配置されている垂直スクレーパを、壁が通過することができる。しかし、囲い板の精確な結合構造及び配置は、本発明の主旨によっては決定的でない。囲い板１２及び１４の回転壁は、囲い板内へのさらなる漏れを防ぐために繊維搬送手段からきちんと封鎖されている、ということのみ重要なだけである。
【００３７】
搬送手段は、図１に示されている図面の平面あるいは図２ａ及び２ｂにおける矢印Ａの方向に横方向の分布を実行するための適切な駆動滑車あるいは遊び車（アイドラー）の周囲を回る、パレットコンベヤベルト１６で構成される。コンベヤベルト１６は、コンベヤベルトを通して空気が吸引されるようにするための穿孔１８を有する循環ベルトである。
【００３８】
吸引には、概略的に図示されている吸引口２２が使用され、真空室２０に配置されている。真空室２０は、運転中に真空室２０から空気を引出し当該装置の領域から排気する、適切な送風機に接続されている。吸引口２２に接続された送風機が運転中のとき、空気がコンベヤベルト１６の穿孔１８を通って真空室に流入し、そこから空気が排出される。これにより、コンベヤベルト１６上に配置された繊維がミネラルウールブランケットとして合成されたまま維持される結果として、コンベヤベルト１６上に配置された第一の不織布２４の領域で低真空状態が生じる。
【００３９】
第一の不織布２４が厚ければ厚いほど、ミネラルウールブランケットを通した圧力の低下が激しくなり、その結果、吸引口２２に接続されている送風機の容量がそれに従って高く選択される必要が生じる。この送風機容量は、最上層部２４ａにおける繊維もまた繊維化手段の方向である上方向へ吹き飛ばされてしまうのを防ぐ必要があるために、第一の不織布２４の最上層部２４ａに従って設定される必要がある。囲い板内でのリターンフローは、穴の開いた紡績機盤（スピナーディスク）から、輪状圧縮空気ノズルと共に輪状天然ガスバーナーを通して下方に細かい繊維へとその後引き込まれることになる第一の糸へと遠心分離された融解ガラスが原因で生じ、これにより囲い板内で大量の空気流が発生し、当該空気流が搬送手段又はその上に堆積した第一の不織布に衝突した後、荒い渦巻を発生させ、部分的にリターンフローの形で上方向に逆戻りしてしまうこととなる。このリターンフローは、生成した鉱物繊維の一部を無作為に搬送することになりかねず、これがそのようなリターンフローをできるだけ除去しようとの試みがなされている理由である。
【００４０】
しかし、プレナム（物質が充満した空間）における繊維のある一定のリターンフローは、不織布原料をふわふわに膨らませ、又、戻ってきた端片をより良く分布させるために必要である。リターンフローが所望以上に発生しないようにするためには、搬送手段を通して必要な処理空気を排出するために、大量の送風機容量が装備される必要がある。所定の真空表面領域において、搬送手段の搬送容量が大きければ大きいほど、鉱物繊維２４ｂの下部層、つまり搬送手段１６と接している層、に加わる圧力が強くなる。これが、第一の不織布２４における単体の重さが重過ぎ、それに伴って圧力がひどく低下するとき、下部層２４ｂで高密度となってしまう原因である。
【００４１】
（振り子デポジターを除いて）従来知られている囲い板では、第一の不織布は最終製品の幅に応じて生産されている。"ダブル幅の囲い板"は、製品や繊維化状態のようなものにとって、ダブル幅のおかげで単体の重さが半分になり、加えて二つの吸引領域のために第一の不織布における空気速度が５０％低下するという長所がある。圧力損失は以下の式によって与えられ、
【数１】

ここでζは抵抗係数、ρは吸引空気の密度、及びｗはミネラルウール不織布を通した空気速度を表わす。ダブル幅の囲い板の場合、わずか半分の空気速度ｗが吸引に必要であり、加えて第一の不織布の厚さが半分なため不織布原料は半分となる。これにより、繊維が最少かつ構造的に堆積され低真空のためにより壊れにくくなっているため、高柔軟性の不織布を生産することができる。さらに、非常に優秀な断熱性能を有する４〜１１kg/m ³の範囲での非常に低い体積密度は、このようにして実現される。
【００４２】
従って、標準的通常幅の囲い板と比較して、“ダブル幅の囲い板”における第一の不織布を通した平均的圧力損失は12.5%マイナス（8分の1）、また普通幅ダブルドラム囲い板と比較して50%マイナス（2分の1）であり、不織布原料のより大きな厚さを除いてエネルギーの相当な節約にもなる。
【００４３】
図1に示した二つの繊維化手段２６ａ及び２６ｂは、横方向にずれて配置されている。繊維化手段２６ａ及び２６ｂをずらして配置することで、横方向の繊維分布を特に良好に制御することができる。
【００４４】
図１に示した囲い板１０の幅は、およそ1.5ｍあるいはそれ以上であってよく、もちろん、一つだけではなくそれ以上の繊維化手段を並置することも可能である。
【００４５】
図1の断面図に図示されている繊維化手段の配置は、図２ｂに図示した平面図における配置と対応している。繊維化手段２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、及び２６ｄは、搬送手段の移動方向Ａに向かって縦方向にも横方向にもずれて配置されている。空気通気性のあるコンベヤベルトの下部に配置された空気吸引設備のため、図２ａ及び２ｂで境界線が図示されている部分における、生成されたガラス繊維を実質的に対称に排出する繊維化手段のずらした配置にもかかわらず、ファイバーソックス２７ａ〜２７ｄはそれぞれ配列されている。
【００４６】
しかし代わりに、図２ａに図示した配置はまた、繊維化手段２６ａ〜２６ｃがそれぞれ搬送手段の搬送方向に配置されることも可能であり、従って、方向Ａに平行になる。
【００４７】
図１、２ａ、及び２ｂに図示した囲い板の目立った側面は、各々がその後の生産ラインにおいて生産されるべき製品に必要な幅の二倍に相当する幅を有している点である。
【００４８】
図３は、図１、２ｂ、あるいは２ｂに図示した囲い板１０で表わされている第一の不織布２４の、さらなる処理を図示したものである。壁１２及び１４によって概略的に描写されている囲い板１０を通過した後、第一の不織布２４は、コンベヤベルト１６から続く搬送手段３２の上へ矢印Ａの方向に移動される。搬送手段３２は、囲い板そのもの及びまた搬送手段１６のように、ダブル幅に形成され、後に説明される生産ラインと同じ速度で走る。
【００４９】
生地の流れを説明するに当たり、互いに隣接している様々な搬送手段について以下に言及している。しかし、互いに隣接している様々な搬送手段における各部分は、任意に選ぶことが可能であり、以下に説明されているものよりも大きな手段であっても実現できる、ということを述べておく。個々の搬送手段を選択することは、サービス性、静止した状態になる前ではないその後続く搬送手段を移動させる設定をパワーアップさせる可能性、その他等の様々な実際的な考慮によって支配されている。
【００５０】
ダブル幅の第一の不織布２４は、連続的に生産された第一の不織布２４を二つのブランケット部分３８及び４０に切断するスリッター３４へ、搬送手段３２上で転送される。スリッターは、例えば、高圧のジェット水流であってよいが、他にも例えばレーザービーム手段やバンドあるいは円形のこぎりの使用等のようなものも、連続的に搬送された第一の不織布２４を切断するための解決手段として先行技術で知られている。図３から明らかなように、スリッター３４は、第一の不織布２４にスリット３６を入れ、第一の不織布２４を第一のブランケット部分３８及び第二のブランケット部分４０へと、互いに同じ幅にして切断する。第二のブランケット部分は搬送手段上で移動し、当該搬送手段は、第二のブランケット部分４０が矢印Ｂの方向に走るまで、矢印Ａによって描かれた元の搬送方向に対し第二のブランケット部分４０を９０度回転させる。矢印Ｂの方向は、図３におけるその後の生産ライン（図示せず）の移動方向を示しており、当該生産ラインは、所望の製品に応じてミネラルウール素材をその後の様々な処理段階においてさらに処理する。第一のブランケット部分３８もまた搬送手段４４上を移動し、第一のブランケット部分３８もまた移動方向Ｂと平行であるが反対方向である方向Ｃを走るまで水平面に９０度偏向される。搬送手段４２及び４４は、円錐形のローラーを使用して、搬送されたブランケット部分３８及び４０を偏向させる。
【００５１】
第一のブランケット部分３８は、その後インバータ手段４６に入る。インバータ手段４６は、第一のブランケット部分３８が適切な反転滑車の周囲を通過し、インバータ手段４６を通りすぎて第二のブランケット部分と同様の移動方向Ｂに向かうよう確保する。インバータ手段４６は、図４によって詳細な説明が明らかとなる。図３に図示されている例では、第一のブランケット部分３８が搬送手段４４によって下方に移動し、インバータ手段４６に隣接する搬送手段４８が搬送手段４４の下側を走るように、インバータ手段４６は設計されている。
【００５２】
第一のブランケット部分３８は、さらに進んで搬送手段４８に隣接するデポジター５０へと最終的にたどり着き、当該デポジター５０は第二のブランケット部分４０上にインバータ手段４６で反転された第一のブランケット部分３８を重ねる。よって、第二の不織布５２は、完全な生産手段の領域５４において、囲い板内で生産された第一の不織布２４の厚さ及び単体の重さのおよそ二倍を有することになる。
【００５３】
上記で説明したように、吸引手段を含む囲い板において、厚さにおける密度勾配を有する第一の不織布が生産される。この配置では、図１に示される下部層２４ｂは、その上に配置された第一の不織布２４の層よりも高い密度を有する。第一のブランケット部分３８をインバータ手段４６で反転させ、その後反転させた第一のブランケット部分３８を第二のブランケット部分４０の上に重ねることにより、サンドイッチ構造を有するミネラルウールブランケット５２（第二の不織布）ができあがり、これによって、生産された第一の不織布２４の層２４ｂから共に形成された下層部及び上層部とも高密度を表わし、寸法安定性が確保できる。サンドイッチ部分５６は、上層部及び下層部よりは低い密度を有し、寸法安定性も低いものとなるが、製品の性質上マイナスな影響を与えることはない。それどころか、ミネラルウール製品の大部分の密度が減少することによって断熱性の価値が上昇する。領域部分５４の上側及び下側あるいはその近傍における第二の不織布の両端層において、より高い含有量を有するミネラルウール製品における結合剤含有量に関して、非常に似通った分布が形成される。
【００５４】
本発明によると、さらなる利点が図３より明らかである。既に説明したように、生産ラインは方向Ｂへ、つまり、囲い板からの第一の不織布の搬送方向へ直角にさらに続くため、単に生産ラインに隣接する適切な配置を生むだけで既存の製造手段の改良を促す。
【００５５】
図４は、断熱ブランケットの反転及び結合手段の側面から見た図である。これによると、図４は図３の矢印Ａの方向へ描かれており、一部のみ図示されているスリッター３４（図３参照）に隣接している湾曲した搬送手段４２及び４４によって平易に描かれている。
【００５６】
搬送手段４２及び４４の位置から既に明らかなように、これらは第一の不織布２４のスリッター３４での切断及び分断の後、図４に図示されているように、さらに第一のブランケット部分及び第二のブランケット部分が二つの異なる高さで搬送されるように配置されている。これによると、第一のブランケット部分３８が、低い位置において第二のブランケット部分４０の上に重ねられる前にインバータ手段４６の周りを下方に反転するように、第一のブランケット部分３８が第二のブランケット部分４０と比べて十分な高さに運び込まれる。
【００５７】
図４から明らかなように、インバータ手段４６は、周辺速度が第一のブランケット部分が搬送手段４４上で搬送される速度に対応するように、適切な駆動手段によって矢印Ｄの方向に動力を与えられた回転ロールから構成される。インバータ手段４６の周囲に誘導されたブランケット部分は下に配置され、また図３からも明らかな搬送手段４８によって受け取られ、第二のブランケット部分４０へと平行に、しかし矢印Ｂの方向に高い位置で誘導される。搬送手段は、軸回りの配置間違えを補填し、二倍の厚さの第二の不織布５２を中央に寄せるため、矢印Ａ（図１参照）の方向にさらに進み得る。
【００５８】
ここで反転された第一のブランケット部分３８は、その後第二のブランケット部分の上に重ねられる。このために、さらなる搬送手段５８が搬送手段４８に隣接して備えられ、これが第一のブランケット部分３８を受け継ぎ、たとえ厚さの異なる断熱ブランケットが使用されてもできるだけ精確に第二のブランケット部分の上に第一のブランケット部分を重ねられるように矢印Ｅの方向に備えられた回転台である。搬送手段５８は、第二のブランケット部分４０の表面近くまで伸び、第一のブランケット部分を第二のブランケット部分の上に搬送することで、第一及び第二のブランケット部分及び第一の不織布２４の厚さと比較して二倍の厚さを有するミネラルウールブランケット５２として、第二の不織布が出来上がる。
【００５９】
ミネラルウール繊維合成物とするための、繊維化において付加された硬化剤、より具体的にはフェノール樹脂、が硬化される硬化炉へと第二の不織布５２がその後入る前に図４に示した合体が起こるために、二つのブランケット部分は均一に接合する。
【００６０】
図４に示した第一及び第二のブランケット部分の流れを反転滑車４６の動作で誘導し、第一のブランケットが反転して搬送されるようにすることは、導入するのが非常に簡単な運用の一つの変形を表しているだけであり、もちろん、搬送手段５８の手段によって第一ブランケット部分を第二のブランケット部分の上に配置するためにその後必要な異なる高さを生じさせる上で、第一のブランケット部分を上方向に偏向することも同様に可能であることもすぐにわかるだろう。
【００６１】
説明されたように当該装置によって生産されたミネラルウールブランケットの長所は、高密度の部分２４ｂがミネラルウールブランケット５２において上層部及び下層部に配置され、良好な寸法安定性及び処理が、高い断熱性と結びついているサンドイッチ構造を生じる点である。
【００６２】
別の長所は、第一のブランケット部分及び第二のブランケット部分が互いに合体する前に異なる距離を走るという点にある。これには、囲い板内で生じる繊維化手段から放出された繊維の横方向における大量の分布（横方向分布）が、囲い板内における局所的鉱物繊維の集中が互いに均等化されるために補われる、という長所がある。
【００６３】
平均値に対する割合で測定される横方向の分布は、繊維の質及び結合剤の含有量を除いて、主に製品の質を決定付ける。横方向の分布によって生じたブランケットの低い体積密度は、低い製品の質の結果となってしまう。横方向の分布が十分に精確に設定されている場合には、平均の大量密度は製品のすべての確証された性質を維持したまま減少され得る。このことは、ここで囲い板内での繊維の典型的な横方向の分布を図示している図５を参照して説明される。
【００６４】
第一の分布が図６ａに示されているような場合には、囲い板内における繊維の右/左への横方向の分布、つまり大量密度ρは、ブランケット部分を縦にずらす上での補填効果を無視するときには長所は何もないように、第一の分布に割合的に対応してライン上で実現する。
【００６５】
図６ｂに示されているような容積密度ρの第一の分布は、特に幅の広い生産ラインの場合に生じ、図６ｂの右側に示されている、真中の挟まれたミネラルウールブランケットの切込みの描写から明らかなように、本発明による装置及び本発明による方法によって互いに精確に打ち消し合う。
【００６６】
図５は、生成されたミネラルウール製品を通した密度側面を図表で表わしたものであり、そのために図５は、ミネラルウールブランケットにおける一定の厚さｚの機能として局所的密度を描いている。図表から明らかなように、上層部及び下層部（ｚ＝１、ｚ＝０）において密度がそれぞれ高くなっており、ミネラルウールブランケットの中央部５６にある密度値minよりも高い最高値maxに達している。既に詳細に説明したように、製造されたミネラルウール製品の大部分は、均一な密度minを有しており、良好な断熱性を確保し、２４ｂによって図示されている高密度の両端部のみ最高値のmaxに達しており、従ってミネラルウール製品に高い寸法安定性を与える高い結合剤含有率を有する。
【００６７】
本発明のさらなる形態に従うと、振子デポジターがさらに利用されてもよい。この振子デポジターとの組合せは、大量のフェルトの挟まれたブランケットを囲い板の中央ラインに対し９０度に配置されたコンベヤベルト上に、“ダブル幅の囲い板”における比較的低い厚さで不織布原料を重ねることを可能とする。このシステムによって、ライン上の製品における単体の重さにこれ以上の制限が設定されることはない。
【００６８】
本発明に従った装置及び本発明に従った方法のおかげで、平均値に関するライン上の横方向の分布は、初期試行運転によって明らかにされたように、約3.5〜４％改善できる。
【００６９】
しかし、上記で述べたように試行運転で得られた約3.5〜４％の値に対する平均値に関するライン上の横方向の分布を向上させるためには、断熱ブランケットの部分を挟む上で十分な縦方向のずれが与えられる必要がある。第一の分布の分析によると、縦のずれのない挟まれた配置においては、上記の値に対して横方向の分布は半分しか向上しないことを示している。
【００７０】
試行運転で同様に示されたように、吸引室で必要とされている真空は事前に計算された値よりもさらに低かった。製品を変更する上でよく必要とされているような横方向の分布の変更は、公知の形態において顕著に減少され得る。さらに、不織布原料における7kg/m ³以下の体積密度においても非常に高い柔軟性を有するおかげで、その後の硬化炉におけるスルーフローによる不織布の圧縮は生じない。
【００７１】
第一の不織布における構造的性質の向上のおかげで、ライン上における過剰厚みが半分に減少できる。その結果である硬化炉における高い体積密度は、スルーフローによって製品の局所的圧縮を軽減する。公知の形態では、横方向の分布における相違はライン上全般における厚さの局所的相違を生じ、特に低い体積密度が関与している箇所にそれが該当する。
【００７２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７３】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によればミネラルウール不織布を製造する装置及び方法を改良でき、この改良によって、質の向上した製品を低いエネルギー消費で生産することができる。
【図面の簡単な説明】
本発明は、以下の図面を参照し、純粋に一例として説明される。
【図１】搬送方向へ横方向にずらして配置した二つの繊維化手段を含む、囲い板の搬送方向に対して及び搬送方向に沿って垂直な部分図である。
【図２】搬送方向に配置された繊維化手段を含む囲い板、及び搬送方向へ横方向及び搬送方向に沿って、ずらして配置された繊維化手段を含む囲い板の図である。
【図３】図１に図示されている囲い板及び隣接する搬送手段を示す図である。
【図４】インバータ手段の側面の構造及び断熱ブランケットが合体する様子を表わす図である。
【図５】本発明による装置あるいは本発明による方法によって製造された、ミネラルウール製品の厚さにおける密度分布の図表である。
【図６】囲い板内における繊維の、横方向の分布を例示したものである。
【符号の説明】
１０囲い板
１２壁
１４後部壁
１６パレットコンベヤベルト
１８穿孔
２０真空室
２２吸引口
２４第一の不織布
２６繊維化手段
２７ファイバーソックス
３２搬送手段
３４スリッター
３６スリット
３８第一のブランケット部分
４０第二のブランケット部分
４２搬送手段
４４搬送手段
４６インバータ手段
４８搬送手段
５０デポジター
５２ミネラルウールブランケット
５４領域
５６サンドイッチ部分
５８搬送手段

Claims

ミネラルウール不織布を生産する装置であって、
囲い板と、
生産される第２ミネラルウール不織布を形成する第１ミネラルウール不織布を前記囲い板の間で形成する少なくとも１つの繊維化手段と、
前記囲い板の間で形成された前記第１ミネラルウール不織布を、第１ブランケット部分と第２ブランケット部分とに前記第１ミネラルウール不織布の搬送方向に切断するスリッターと、
前記第１ブランケット部分及び前記第２ブランケット部分を搬送する搬送手段と
を備え、
前記搬送手段は、前記第１ブランケット部分を周囲に誘導して前記第１ブランケット部分の下側が上向きに配置されるように前記第１ブランケット部分を反転させる反転滑車を有し、
前記搬送手段は、前記第１ブランケット部分と前記第２ブランケット部分とを互いに異なる距離搬送し、
前記搬送手段は、前記第２ミネラルウール不織布における２つの層が前記第１ミネラルウール不織布により形成されるべく、前記反転された前記第１ブランケット部分を前記第２ブランケット部分の上に積み重ねる、
装置。
前記スリッターは、前記第１ミネラルウール不織布に向けてジェット水流を発生して第１ミネラルウール不織布を切断する
請求項１に記載の装置。
前記繊維化手段は複数設けられ、
複数の前記繊維化手段は、前記搬送手段の搬送方向及び当該搬送方向を横切る方向にずれて配置される
請求項１または２に記載の装置。
前記繊維化手段は複数設けられ、
複数の前記繊維化手段は、前記囲い板における前記搬送手段の搬送方向に連続的に配置される
請求項１から３のいずれかに記載の装置。
前記囲い板の間で生産された前記第１ミネラルウール不織布の前記搬送方向が、前記第２ミネラルウール不織布の搬送方向に対して実質的に直交する
請求項1から４のいずれかに記載の装置。
前記繊維化手段は複数設けられ、
前記第１ブランケット部分の搬送距離と前記第２ブランケット部分の搬送距離との差異が、複数の前記繊維化手段の間隔以上である
請求項１から５のいずれかに記載の装置。
少なくとも１つの繊維化手段で原料を繊維化するステップと、
前記繊維化により得られた繊維を囲い板の間の収集コンベヤ上に沈積して第１ミネラルウール不織布を形成するステップと、
前記第１ミネラルウール不織布を第１ブランケット部分と第２ブランケット部分とに前記第１ミネラルウール不織布の搬送方向に切断するステップと、
前記第１ブランケット部分と前記第２ブランケット部分とを、前記囲い板から硬化炉まで互いに異なる距離搬送するステップと、
前記１ブランケット部分が上向きに配置されるように前記第１ブランケット部分を反転するステップと、
前記反転された前記第１ブランケット部分を前記第２ブランケット部分の上に重ねて第２ミネラルウール不織布を形成するステップと
を備えるミネラルウール不織布の生産方法。
前記切断するステップにおいて、前記第１ミネラルウール不織布はジェット水流により切断される
請求項７に記載のミネラルウール不織布の生産方法。
厚さにおいて密度分布を有する重合ミネラルウール繊維のミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマットであって、
ともにファイバを堆積して形成されて最上層が他の層より高密度な第１ブランケット部及び第２ブランケット部により形成され、前記第１ブランケット部が前記第２ブランケット部の上に重ねられて形成された上層及び下層を有し、
前記第１ブランケット部における高密度の部分及び前記第２ブランケット部における高密度の部分が、前記ミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマットにおけるそれぞれ上層部及び下層部に配置されることで、前記上層部と前記下層部との間の部分より前記上層部及び前記下層部が高密度である、
ミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマット。
複数のミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマットが４〜７０ｋｇ／ｍ ^３、好ましくは４〜２５ｋｇ／ｍ ^３の範囲の密度を有する
請求項９に記載のミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマット。
前記ミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマットの厚さが、５０〜５００ｍｍ、好ましくは１２０〜３６０ｍｍの範囲である
請求項９または１０に記載のミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマット。
前記ミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマットの前記上層部及び前記下層部が、それぞれ前記上層部及び前記下層部の間の部分より高い結合剤含有量を含む
請求項９から１１のいずれかに記載のミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマット。
前記ミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマットの平均密度が４〜１１ｋｇ／ｍ ^３、好ましくは４〜９ｋｇ／ｍ ^３、より好ましくは４〜６ｋｇ／ｍ ^３の範囲である、
請求項９から１２のいずれかに記載のミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマット。
前記ミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマットが、厚さ方向に直交する方向に均一な密度分布を有する
請求項９から１３のいずれかに記載のミネラルウールブランケットまたはミネラルウールマット。