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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von dreischichtigen Bauelementen, beispielsweise Bausteinen, von denen die beiden Aussenschichten aus Baustoff, beispielsweise aus gebranntem Ton, und die Mittelschicht, die die beiden Aussenschichten verbindet, aus isolierendem, insbesondere wärmedämmendem Kunststoffschaum, beispielsweise aus statisch tragendem Polyurethanschaum bestehen.
Ein derartiges Bauelement ist beispielsweise in der AT-PS Nr. 339559 des Anmelders beschrieben.
Dieses Bauelement wird in der Weise hergestellt, dass zuerst Teilelemente entsprechend den Aussen- schichten des Bauelementes erzeugt und mit Abstand zueinander angeordnet werden, worauf der die
Innenschicht bildende Kunststoff in den entstandenen Zwischenraum eingebracht und an die Seitenflächen der Aussenschichten angeschäumt wird. Ein weiteres, aus der AT-PS Nr. 331012 bekanntes Bauelement dieser Art wird so hergestellt, dass zwei vorgefertigte Teile mit Abstand voneinander angeordnet werden, wobei sie mit ihren einander zugekehrten, beispielsweise schwalbenschwanzförmig verzahnten Flächen eine Trennfuge für die Isolierschicht freilassen und nach Anbringung einer Seitenverschalung diese Trennfuge durch die entsprechende Isoliermasse ausgefüllt.
Aus der AT-PS Nr. 346 552 ist es schliesslich noch bekanntgeworden, stranggepresste Bausteine mit jeweils wenigstens einem in seiner Lage und Stärke der Isolierschicht angepassten Schlitz in Schlitzlängsrichtung Schlitz an Schlitz aneinanderzureihen, die Schlitztrennwände entlang eines Grossteiles ihrer Höhe zu durchschneiden, in die Schlitze Isolierstoff einzuschäumen und diesen aushärten zu lassen, und gegebenenfalls anschliessend die von den Schlitztrennwände verbliebenen Stege zu entfernen.
Es hat sich nun gezeigt, dass alle bekannten Herstellungsverfahren deswegen nicht völlig zufriedenstellen können, da verhältnismässig viele Arbeitsschritte für die Einbringung der Isolierschicht notwendig sind. Ist es nach den AT-PS Nr. 331012 und Nr. 339559 die Notwendigkeit zwei voneinander getrennte Teile für die beiden Aussenschichten herzustellen und diese durch die Fertigungsanlage laufen zu lassen, was einen grösseren Arbeitsaufwand und eine höhere Fehlerquote bedingt, so sind es nach der A 5116/76 die zusätzlichen Massnahmen, die zum Durchschneiden der Schlitztrennwände sowohl vor als auch nach der Kunststoffeinspritzung vorgenommen werden müssen.
Die mittlere Isolierschicht aus Kunststoffschaum ist leicht entflammbar. Mit derartigen Bausteinen aufgeführtes Mauerwerk zerfällt daher in einem Brandfall in zwei unabhängige Wände, von denen die äussere nach Ausbrennen des Kunststoffs über die gesamte Gebäudehöhe oder zumindest über eine Geschosshöhe völlig frei steht. Es. besteht daher die Gefahr, dass Teile der äusseren Wand einstürzen können.
Es ist zwar bereits bekannt, ein zweischaliges Mauerwerk mit Kunststoffschaumisolierung herzustellen, bei dem die Aussen- und Innenschale durch Metallbügel verbunden sind, die während des Aufmauerns eingesetzt werden (AT-PS Nr. 336228), doch sind auch derartige Metallbügel nicht geeignet, in einem Brandfall die Verbindung der beiden Schalen zu gewährleisten, da die sehr starke Hitzeentwicklung des brennenden Kunststoffschaumes auch die Metallbügel zerstört.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen mit durchgehender mittlerer Kunststoffschaumschicht zu entwickeln, das eine rationelle Fertigung mit möglichst wenig Arbeitsschritten und hohen Stückzahlen erlaubt, das zusätzlich jedoch in einer bevorzugten Ausführung die völlige Abtrennung einer der beiden Aussenschichten vermeidet, sobald die Verbindung durch die Kunststoffschaumschicht nicht mehr gegeben ist.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zuerst ein einstückiges Zwischenprodukt in der Grösse der beiden Aussenschichten hergestellt wird, die durch zumindest einen Schlitz voneinander getrennt, jedoch über mindestens einen, eine Sollbruchstelle bildenden Steg miteinander verbunden sind, worauf das Zwischenprodukt in eine Form eingebracht wird, deren Breite der Breite des Bauelementes entspricht, und dass schliesslich zur Bildung der Mittelschicht in den bzw. die Schlitze Kunststoff eingeschäumt wird, durch dessen Expansion die Trennung der beiden Aussenschichten entlang jeder Sollbruchstelle erfolgt, und die beiden Aussenschichten an die seitlichen Anschläge der Form gepresst werden.
Die Herstellung des einstückigen Zwischenproduktes mit Sollbruchstellen erbringt den entscheidenden Vorteil gegenüber allen bekannten Verfahren. Das Zwischenpordukt kann, wenn die beiden Aussenschichten aus gebranntem Ton bestehen, in bekannter Weise stranggepresst und gebrannt werden. Beim Einsetzen in die Form ist eine genaue Positionierung nicht notwendig, da die beiden Aussenschichten durch
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den expandierenden Kunststoff in die richtige Lage gebracht werden. Es können daher mit dem erfindungsgemässen Verfahren nahezu dieselben Produktionsgeschwindigkeiten erzielt werden als bei der herkömmlichen Ziegelfertigung.
Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens, durch die die erwähnte Loslösung der beiden Aussenschichten bei Wegfall der Kunststoffschaumverbindung vermieden werden kann, sieht vor, dass zwischen den einen Schlitz begrenzenden Seitenwänden der Aussenschichten eine an sich bekannte aus Stegen und Nuten bestehende Verzahnung ausgebildet wird, wobei die Stirnflächen der Stege mit einer grösseren Breite ausgebildet werden als die Öffnungen der korrespondierenden Nuten.
Auf diese Weise wird bei erfindungsgemäss hergestellten Bausteinen, in jedem einzelnen Baustein eine Verbindung der beiden Aussenschichten erzielt, so dass im Brandfall zwar eine Lockerung der Verbindung durch Wegfall der Mittelschicht entsteht, sich jedoch keine freistehende einstürzende Wand bilden kann.
Selbst bei Beschädigung der einen oder andern Verzahnung durch die entstehende Hitze, etwa durch einen Fehler während des Brennens der Zielgeschichten, durch schlechte Materialmischung bei Betonsteinen usw., können sich höchstens jene Teile mit beschädigter Verzahnung, niemals jedoch die gesamte Aussenschale loslösen. Auch diese Gefahr kann noch weiter gemindert werden, wenn die Aussenschichten benachbarter Bauelemente formschlüssig ineinandergreifen, etwa mit Nut und Kamm, durch Überlappung od. dgl.
Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Die Fig. 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch ein in die Form eingelegtes Zwischenprodukt einer ersten Ausführung vor dem Einbringen des Kunststoffes, die Fig. 2 einen Horizontalschnitt nach Fig. 1 nach dem Einbringen und Expandieren des Kunststoffes, die Fig. 3 ein erstes aus der Form entnommenes Bauelement, die Fig. 4 und 5 Horizontalschnitte auf eine zweite Ausführung ähnlich den Fig. 1 und 2, die Fig. 6 eine Draufsicht auf ein zweites Bauelement und die Fig. 7 einen Ausschnitt eines Mauerwerks, aus Bauelementen einer dritten Ausführung aus dem die Isolierschicht ausgebrannt ist.
Erfindungsgemäss verläuft die Herstellung eines Bauelementes, beispielsweise eines Ziegels, so : In einer herkömmlichen Ziegelstrangpresse wird ein Rohling hergestellt, der aus den beiden Aussenschichten
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2--besteht,Aussenschichten--1, 2--bilden ein einstückiges Ganzes, das sich ohne Schwierigkeiten wie ein üblicher Hohlziegel behandeln lässt. Nach dem Brennen gelangt das Zwischenprodukt in eine schematisch dargestellte Form --4-- (Fig. 1 und 2) wobei die Breite der Form der Breite eines fertigen Ziegels --10--
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3)- -5--.
Anschliessend wird in den Schlitz --8-- Kunststoff --3--, beispielsweise schäumbares Polyurethan eingebracht. Dessen Expansion während des Schäumens bewirkt einen recht beträchtlichen Druck auf die den Schlitz --8-- begrenzenden Seitenflächen --12, 13--, dem die Sollbruchstellen --7-- in den Stegen --6-- nicht standhalten können. Es kommt daher zur Trennung der beiden Aussenschichten --1, 2-- und in weiterer Folge zu deren Anpressung an die seitlichen Anschläge --11--, wodurch das gewünschte Format des Ziegels --10-- erreicht wird. Die Verbindungsstege-6-- teilen sich dabei in zwei Teilstege - -6'--. Nach Aushärtung des eingeschäumten Kunststoffes --3-- bildet dieser die isolierende Mittelschicht.
Durch die Ausbildung von Profilierungen --18-- in den Seitenflächen-12, 13-, in die der Kunststoffschaum eindringt, wird die ohnedies gute vollflächige Haftung zwischen der Mittelschicht und den Aussenschichten --1, 2-- weiter erhöht.
In den Fig. 4 und 5 wird die Herstellung von besonders vorteilhaften Ziegeln nach dem erfindungsgemässen Verfahren beschrieben. Das einstückige Zwischenprodukt --5-- besteht ebenfalls wieder aus über zwei Stege --6-- mit Sollbruchstellen --7-- zusammenhängenden Aussenschichten --1, 2-- aus Baustoff, etwa gebranntem Ton. Zwischen den den Schlitz --8-- begrenzenden Seitenwänden --12, 13-- der Aussenschichten --1, 2-- ist jedoch eine Verzahnung --14-- vorgesehen, die durch eine Nut --16-- und
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einen in diese eingreifenden Steg --15-- gebildet wird. Die Verzahnung --14-- ist nicht formschlüssig, dass der Schlitz --8-- durchlaufend ausgebildet ist. Das Zwischenprodukt --5-- ist ebenfalls wieder um das Mass A schmäler als die Form --4--.
Nach Eingringen des Kunststoffs --3-- und dessen Expansion entsteht der in Fig. 5 gezeigte Ziegel - -10--, wobei die Stege --6-- entlang der Sollbruchstellen --7-- gebrochen sind, und eine durchgehende isolierende Mittelschicht entstanden ist, wobei der Steg --15-- und die Nut --16-- der Verzahnung ebenfalls vom Kunststoff --3-- vollständig umgeben bzw. ausgefüllt sind.
Das Zwischenprodukt --5-- wird so stranggepresst, dass die Verzahnung --14-- nach Art eines Schwalbenschwanzes oder Hammerkopfes ausgebildet ist, wobei die Breite B der Stirnfläche --17-- grösser ist als die Breite C der Öffnung der Nut --16-- in der gegenüberliegenden Aussenschicht. Wie aus Fig. 7
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Es entsteht in so einem Fall also keine völlig freistehende, einsturzgefährdete Aussenschale, da pro Ziegel - zumindest eine, wenn auch lose Verbindung über die Verzahnung --14-- bestehen bleibt.
Zusätzlich können die Aussenschichten --1, 2-- eine Überlappung --19-- an den zu benachbarten Ziegeln - weisenden Stirnflächen aufweisen, so dass auch bei Beschädigung einer Verzahnung --14-- die einen Teil der Aussenschale bildende Aussenschicht --2-- in ihrer Lage verbleibt. An Stelle der Überlappung --19-- kann auch Nut und Kamm ausgebildet werden.
Die Ausführung nach Fig. 6 weist zwei Verzahnungen --14-- aus Stegen --15-- und Nuten --16-- auf, wobei die Sollbruchstellen --7-- aufweisenden Verbindungsstege --6-- des Zwischenproduktes hier
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beschrieben. An Stelle von gebranntem Ton können die Bauelemente auch aus andern Materialien, wie Beton, Leichtbeton, usw. bestehen. Ebenso lassen sich auch wandhohe Elemente in der beschriebenen Weise herstellen. Die Anzahl der Stege --6-- mit Sollbruchstellen --7-- sowie der Schlitze --8-- beträgt mindestens eins, es können jedoch auch bedeutend mehr vorgesehen sein. Wie etwa in Fig. 3 angedeutet, kann jeder Trennsteg einer senkrecht zur Wärmedurchgangsrichtung verlaufenden Kammernreihe --9-- mit einer Sollbruchstelle --7-- versehen sein.
Ebenso können, insbesondere bei wandhohen oder besonders breiten Bauelementen, eine Reihe von Verzahnungen --14-- ausgebildet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von dreischichtigen Bauelementen, beispielsweise Bausteinen, von denen die beiden Aussenschichten aus Baustoff, beispielsweise aus gebranntem Ton, und die Mittelschicht, die die beiden Aussenschichten verbindet, aus isolierendem, insbesondere wärmedämmendem Kunststoffschaum, beispielsweise aus statisch tragendem Polyurethanschaum bestehen, dadurch ge- k e n n z e i c h n e t, dass zuerst ein einstückiges Zwischenprodukt (5) in der Grösse der beiden Aussenschichten (1, 2) hergestellt wird, die durch zumindest einen Schlitz (8) voneinander getrennt, jedoch über mindestens einen, eine Sollbruchstelle (7) bildenden Steg (6) miteinander verbunden sind, worauf das Zwischenprodukt (5) in eine Form (4) eingebracht wird, deren Breite der Breite des Bauelementes (10)
entspricht, und dass schliesslich zur Bildung der Mittelschicht in den bzw. die Schlitze (8) Kunststoff (3) eingeschäumt wird, durch dessen Expansion die Trennung der beiden Aussenschichten (1, 2) entlang jeder Sollbruchstelle (7) erfolgt, und die beiden Aussenschichten (1, 2) an die seitlichen Anschläge (11) der Form (4) gepresst werden.