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Die Erfindung betrifft ein Bau- und Isoliermaterial mit Teilchen aus geschäumtem Kunststoff, wie beispielsweise expandierbarem Polystyrol (EPS), welche an der Oberfläche allseitig geschlos- sene Poren aufweisen.
Sogenannte Leichtbaustoffe, wie sie heutzutage speziell zur Verbesserung der Wärmeisolie- rung vielfältigste Verwendung finden, enthalten abgesehen von Stroh, Holzwolle und dergleichen organischen Leicht-Bestandteilen in den meisten Fällen neben Beton bzw. entsprechenden Bin- demitteln als eigentlichen Leichtbau-Werkstoff Elemente aus geschäumtem Kunststoff, beispiels- weise das unter der Marke STYROPOR bekannte geschäumte Polystyrol. Diese geschäumten Kunststoffe werden zur Verwendung in einem Bau- bzw. Isoliermaterial entweder in Form kleiner Kugeln zugesetzt, oder aber in Form von in Reisswerken in Schnipselform zerkleinertem Material, wobei dafür als Ausgangsstoff auch bereits einmal verwendete Teile aus geschäumtem Kunststoff, wie etwa Verpackungen oder dergleichen, wieder verwertet werden können.
Der grosse Nachteil bei der Verwendung von in Form kleiner Kugeln vorliegendem geschäum- tem Kunststoff ist darin zu sehen, dass der Zusammenhalt des gesamten Verbundmaterials durch die Form der Kunststoffteilchen nur relativ schlecht ist - wie leicht vorstellbar, "rinnen" diese Teil- chen ohne gegenseitigen Halt auseinander, sodass den entsprechenden Haft- bzw. Bindemitteln erhöhte Bedeutung zukommt. Soferne die Zwischenräume zwischen den einzelnen Kunststoffkü- gelchen durch das Haft- bzw.
Bindemittel vollkommen geschlossen sind, hat andererseits das erhaltene Material den Nachteil einer sehr schlechten Wasserdampfdurchlässigkeit - die bekann- ten, in Plattenform verlegten geschäumten Kunststoffe zur äusseren Wärmeisolierung von Gebäu- den können beispielsweise sinnvoll nur ca. 4 cm Schichtdicke aufweisen, da darüber die Dampf- sperrwirkung der Platte so gross wird, dass es im Inneren der zu isolierenden Mauer zu Kondensa- tionserscheinungen mit entsprechend gravierenden Nachteilen kommt.
Aus FR 1 073 158 A ist Bau- und Isoliermaterial mit Teilchen aus geschäumtem Kunststoff, welche an der Oberfläche allseitig geschlossene Poren aufweisen, bekannt. Es ist eine Korngrösse von 0. 1-8 mm angegeben und auf eine Zerteilung von Schaumkunststoffen Bezug genommen, wobei gleichzeitig auf die vorteilhafte Verwendung von porösen Perlen, die durch Quellmittel mehr oder weniger aufgeschäumt werden, hingewiesen wird. Eine bestimmte Art der Zerteilung ist nicht angeführt. Es wird ein Gemischanteil von 1:1 bis 1 :3 Gips zu zerkleinerten, porösen Thermo- plasten angegeben, wobei aber im nachfolgenden Beispiel 1 keine zerkleinerten porösen Thermo- plaste, sondern geblähte Polystyrolperlen mit einer Dichte von 0,05 und einer Korngrösse von 2 bis 6 mm exakt angegeben sind.
Wird eine Ummantelung der Polystyrolperlen mit dem angegebenen Bindemittelgemisch und eine ideale Korngrössenmischung mit der geringsten Oberfläche zum grössten Volumen angenommen ergibt sich sowohl für das 1:1- als auch für das 1:3-Gemisch ein Gesamtaufbau, bei dem es keine durchgehenden Zwischenräume mehr gibt, sondern bei dem alle Zwischenräume mit Bindemittel gefüllt sind.
Die bei bekannten Recycling-Techniken derartiger geschäumter Kunststoffe verwendeten Reisswerke haben wiederum den Nachteil, dass die entstehenden Schnipsel oberflächlich keine geschlossenen Poren mehr aufweisen, sodass Wasser und Ähnliches ins Innere eindringen kann, was im Gesamtverbund des Bau- und Isoliermaterials grosse Nachteile im Hinblick auf die Isolier- wirkung sowie auch im Hinblick auf Bakterienbefall und Ähnliches bringt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile der bekannten Bau- und Isoliermaterialien der beschriebenen Art zu vermeiden und ein derartiges Material bereitzustellen, welches insbesonders eine Verbesserung der Wasserdampfdurchlässigkeit bei gleichbleibend guter Isolierung sowie eine Langzeithaltbarkeit garantiert. Darüber hinaus soll auch die Verwen- dung von wiederverwertetem geschäumtem Kunststoff problemlos möglich sein.
Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung bei einem Material der eingangs ge- nannten Art dadurch gelöst, dass die Teilchen aus kantigen Schnipseln von unregelmässiger Form und/oder Grösse bestehen und unter Freilassung von druchgehenden Zwischenräumen aneinan- derliegend angeordnet sind.
Derartige kantige Schnipsel können beispielsweise ähnlich wie in der DE 25 16 461 A1 he- schrieben dadurch hergestellt werden, dass entsprechend schmelzbares, geschäumtes Kunst- stoffmaterial durch hintereinander kreuzweise versetzt angeordnete Schneidgitter mit erhitzten Schneiddrähten bewegt oder fallengelassen wird, womit sich nach dem letzten Schneidgitter ent- sprechend der Maschenweite bestimmte Grössen von im wesentlichen kubisch geformten kantigen
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Schnipseln ergeben, die durch den Durchschmelzvorgang der Schneiddrähte an der Oberfläche allseitig geschlossene, zugeschmolzene Poren aufweisen.
Da die Dicke der oberflächlichen Schmelzhaut an derartigen kantigen Schnipseln über die Schneidparameter (Temperatur, Schnitt- geschwindigkeit, usw.) leicht beeinflussbar ist, können die entsprechenden Eigenschaften der erhaltenen Schnipsel leicht den jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Abgesehen von beispielsweise in Plattenform vorliegendem Neumaterial können dabei auch bereits einmal, bei- spielsweise als Verpackung, verwendete Kunststoffteile wieder verwertet werden.
Wenn man nun derartige kantige Schnipsel beispielsweise in einem Schichtverbund auf einem zu isolierenden Boden aufbringt und diese Schicht dann mit einer entsprechend widerstandsfähi- gen Deckschicht versieht, hat man eine hochwirksame Isolierschicht aus geschäumten Kunststoff- schnipseln, die nicht auseinander läuft (wie die beschriebenen Kunststoffkügelchen) und trotzdem dazwischen einen relativ grossen Anteil an freien Diffusionskanälen für den Austausch von Wasser- dampf aufweist, sodass auch eine Verbesserung der Wärmeisolierung durch Schichtdickenerhö- hung keinen negativen Einfluss auf die Wasserdampfdiffusion ausübt.
Diese kantigen Schnipsel können beispielsweise bei Dachhautisolierungen unmittelbar in die zu füllenden Zwischenräume eingebracht, beispielsweise eingeblasen, werden, wobei es keiner weiteren Abbindung bzw. Festigung bedarf. Für verschiedenste Zwecke der Verwendung derartiger Bau- und Isoliermaterialien ist aber eine weitere Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, gemäss welcher die Teilchen in an sich z. B. auch aus der eingangs angesprochenen FR 1 073 158 A bekannter Weise oberflächlich mit Klebe-, Haft- oder Bindemittel ummantelt und vor dessen Aus- härtung zur gewünschten Form zusammengebracht sind.
Da die oberflächliche Schmelzschicht bei der Herstellung der Schnipsel auf die oben beschriebene erfindungsgemässe Art relativ wasserab- weisend ist, kann bei der Herstellung derartiger zumindest teilweise gebundener Schichten oder Formen vorerst ein Netzmittel eingesetzt werden, wonach die kantigen Schnipsel beispielsweise in einem Freifallmischer mit Bindemittel (Zement und dergleichen) und gegebenenfalls auch Zu- schlagmitteln (Sand und dergleichen) versehen und sodann vor der Aushärtung dieser Mittel in die gewünschte Form (beispielsweise Wandschichten, Bausteine oder dergleichen) gebracht werden.
Die Schnipsel weisen bevorzugt unregelmässige Grösse und/oder Form auf, womit eine gute thermische Isolierwirkung bei gleichzeitig hervorragender Wasserdampfdiffusion sichergestellt werden kann.
Bevorzugt wird das Bau- und Isoliermaterial gemäss der Erfindung als Baustein oder als Flä- chenschicht verwendet. Zur Herstellung von Bausteinen sind die kantigen Schnipsel wie oben beschrieben oberflächlich mit entsprechenden Bindemitteln behandelt in die Bausteinform einzu- bringen - nach dem Aushärten kann der Baustein wie üblich verarbeitet (geschnitten, verlegt, usw.) werden. Davon abgesehen wäre aber natürlich auch eine Strangherstellung mit geeigneten Ma- schinen möglich.
Zur Herstellung von Flächenschichten kann das zumindest an der Oberfläche der jeweiligen Schicht wie beschrieben irgendwie gebundene oder verfestigte Material sehr einfach verwendet werden ; derartige Flächenschichten an im wesentlichen senkrechten Wänden (beispielsweise Aussenwänden von Häusern oder dergleichen) angebracht werden sollen, werden die Schnipsel in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vor der Aushärtung der Klebe-, Haft- oder Bindemittel hinter eine der zu beschichtenden Fläche beabstandete Schalung gefüllt. Es können dabei Befestigungselemente, wie etwa mit grossen Halteflächen versehene Dübelschrau- ben oder dergleichen bereits vorher zusammen mit der Schalung angebracht werden, womit die ausgehärtete senkrechte Flächenschicht nach Abnahme der Schalung sicher an der zu isolieren- den Wand gehalten wird.
Mit derartigen Isolierschichten können auch sehr leicht Wandunebenhei- ten ausgeglichen werden. Im übrigen kommen auch hier wieder die erfindungsgemässen Vorteile voll zum Tragen, gemäss welchen das Bau- und Isoliermaterial eine von der Wasserdampfdurch- lässigkeit praktisch unabhängige Wärmeisolierung aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der teilweise schematischen Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei einen schematischen Querschnitt durch eine Einrichtung zur Herstel- lung von Schnipseln aus geschäumtem Kunststoff für Bau- und Isoliermaterial nach der vorliegen- den Erfindung, Fig. 2 zeigt als Beispiel einen einzigen kantigen Schnipsel aus geschäumtem Kunststoff für Bau- und Isoliermaterial nach der Erfindung, hergestellt beispielsweise in einer Einrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 zeigt verschiedene Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsge- mässen Bau- und Isoliermaterials an einem teilweise geschnittenen mehrgeschossigen Haus, Fig. 4
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zeigt einen teilweisen Schnitt durch eine Aussenwand mit einer senkrechten Isolierschicht aus Bau- und Isoliermaterial nach der vorliegenden Erfindung und Fig.
5 zeigt ein Beispiel für eine Gebäu- deecke gesetzt mit Bausteinen aus Bau- und Isoliermaterial nach der vorliegenden Erfindung.
Gemäss Fig. 1 sind in der im wesentlichen aufrechtstehenden Zerkleinerungseinheit 1 drei Schneidrahmen 2 höhenversetzt eingebaut, deren Heizdrähte 3 auf hier nicht dargestellte Weise mit Heizstrom versorgt und damit erhitzt werden. Oben aufgelegte Körper 4 aus schmelzbarem geschäumtem Kunststoff, wie beispielsweise expandiertem Polystyrol (EPS) sinken durch ihr Eigengewicht (könnten aber natürlich auch nach unten gedrückt werden) durch den obersten Schneidrahmen 2, der entweder bei gitterartig linear gespannten Heizdrähten Scheiben aus den Körpern 4 schneidet oder aber bei bereits kreuzweise angeordneten Schneiddrähten längliche Quader.
Diese Teile fallen auf den nächsten Schneidrahmen 2, wobei sie relativ ungeordnet zu liegen kommen und weiter zerkleinert werden ; dem Durchgang durch den dritten Schneid- rahmen 2 entstehen im wesentlichen kubische Schnipsel 5 - vergrössert dargestellt in Fig. 2.
Durch die Gitterweite bzw. Ausrichtung der Schneidrahmen 2 kann Grösse und Form der Schnipsel 5 beeinflusst werden. Speziell durch die Temperatur der Heizdrähte 3 kann die entste- hende Schmelzhaut an der Oberfläche der Schnipsel 5 in Dicke und Konsistenz beeinflusst wer- den. Die an der Unterseite der Zerkleinerungseinrichtung nach Fig. 1 in einem Sammelbereich 6 anfallenden Schnipsel 5 können kontinuierlich oder auch intermittierend über ein Gebläse 7 abge- saugt und über eine Leitung 8 weitertransportiert werden, wobei die Einlaufseite dieses Gebläses 7 hier einen Abstand zur Unterseite des Sammelbereiches 6 aufweist, sodass die angesaugte Luft nicht durch die gesamte Schneideinrichtung gesaugt wird.
Die beispielsweise auf die beschriebene Art hergestellten Schnipsel 5 aus geschäumtem Kunststoff sind kantig und weisen an der Oberfläche allseitig geschlossene Poren auf, sodass kein Wasser, keine Mikroorganismen oder dergleichen in die Schnipsel 5 eindringen können. Diese Schnipsel 5 eignen sich hervorragend als Bau- und Isoliermaterial, wie dies beispielsweise anhand der Fig. 3 leicht zu ersehen ist. Hier ist beispielsweise im Bereich der Kelleraussenwand 9 zwischen dieser und dem umgebenden Erdreich eine Schicht 10 aus Schnipseln 5 eingefüllt, die zur Isolie- rung und Trocknung dieses Bereiches dient.
Durch die Atmungsaktivität der Kellerwände 9 und durch die Temperaturdifferenz Kellerraum-Erdreich bedingt, wird der im Raum vorhandene Was- serdampf auf die kältere Aussenseite geleitet und soll von dort ungehindert an die Aussenluft oder an das umgebende Material abgegeben werden. Nach der üblichen Art, Wände unter dem Erdni- veau mit wasserundurchlässigen Schichten (-Bitumen oder Kunststoffanstriche, Dachpappe, Fo- lien, vollflächig geklebten, dichten Isolierplatten und anderem) direkt abzudichten, um Eindringen von Sicker und Stauwasser in die Wände zu vermelden wird die Atmungsaktivität vollständig verhindert - der Keller wird feucht.
Im vorliegenden Fall ist nun eine Wärmeaussenisolierung aus lose eingebetteten Schnipseln 5 vorgesehen, um das Mauerwerk über der Kondensationstemperatur zu halten und den ausdiffun- dierten Wasserdampf in den Porenraum der Schnipselfüllung zu übernehmen. Hier kann der Was- serdampf an der kälteren Seite zum Erdreich hin, kondensieren und die Tropfen können in die Dränage 11 fliessen. Ist die Temperatur hoch genug, wird der Wasserdampf nach oben und über die Austrittsschichte ins Freie gelangen. Meist werden beide, durch die Temperaturzonen hervor- gerufenen, physikalischen Vorgänge eintreten. Der Kellerraum 9 wird absolut trocken ! der Füllung und dem Erdreich ist eine Wassersperre eingelegt, um Sicker- oder Stauwasser direkt in die Dränage 11 abzuleiten.
An der Aussenwand 12 des Gebäudes sowie an der Innenwand 13 des Keller- und Dachge- schosses sind stehende Flächenschichten 14 angeordnet, deren Herstellung in der Beschreibung zu Fig. 4 noch näher erläutert ist, und die aus Schnipseln 5 bestehen, die oberflächlich mit Klebe-, Haft- oder Bindemittel ummantelt und vor dessen Aushärtung hinter eine der zu beschichtenden Fläche beabstandete Schalung gefüllt worden sind. Davon abgesehen könnten aber diese Schich- ten auch aus beispielsweise mit Nut und Feder zusammengebrachten vorkonfektionierten Platten bestehen, welche ihrerseits auf geeignete Weise aus Material nach der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind.
Im Bereich der Dachschräge 15 bzw. der Dachgeschossdecke 16 sind ungebundene, hinter entsprechende Verkleidungen eingebrachte Schichten aus Schnipseln 5 vorgesehen. Die Fussbö- den 17 sind jeweils mit zumindest teilweise ungebundenen entsprechenden Schichten versehen,
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die oberflachlich beispielsweise mit Tnttplatten belegt sind oder aber auch dünne Estrichschichten oder dergleichen aufweisen können.
Bei allen aus Fig. 3 ersichtlichen Anwendungen kommt der wesentliche Vorteil des erfindungs- gemässen Materials zum Tragen, dass die Schichtdicke zur Erhöhung der Wärmeisolierung ohne weiteres erhöht werden kann, ohne dass dadurch die Wasserdampfdiffusion durch die Schicht nennenswert behindert bzw. verschlechtert würde.
In Fig. 4 ist ein Beispiel für die Herstellung einer Flächenschicht mit Material nach der vorlie- genden Erfindung an in wesentlichen senkrechten Wänden zu ersehen. In einem bestimmten Raster z. B. (50 x 50 cm) werden Dübel 18 in die unverputzte Mauer 19 versetzt, in die längere Schrauben mit grossen Unterlagsscheiben eingeschraubt werden. Schalplatten 20, die h einer Ausdehnung über zwei bis vier Rasterfelder reichen können und beispielsweise ein Rasterfeld breit sind, werden aussen im vorgesehenen Schichtdickenabstand montiert. Fenster- und Türaussparun- gen werden auf hier nicht ersichtliche Weise mittels verlorener oder demontierbarer Rahmen an den Schalplatten 20 befestigt.
Die Schnipsel 5 werden in einem Freifall- oder Zwangsmischer mit Bindemittel (Mauerbinder plus Sand, Zement plus Sand und Zusätze, oder dergleichen) und Was- ser ummantelt und anschliessend hinter die Schalplatten 20 gefüllt. Nach dem Abbinden kann die Schalung entfernt werden, wobei die entstehende Schicht sicher mittels der Dübel 18 an der Mauer gehalten wird. Die fertige Isolierschicht kann anschliessend wenn gewünscht auf bekannte Weise noch armiert und verputzt werden.
In Fig. 5 ist die Verwendung von Bausteinen 21 zu ersehen, die auf bekannte Weise durch Ein- füllen von oberflächlich mit Klebe-, Haft- oder Bindemittel ummantelten kantigen Schnipseln 5 in entsprechende Formen hergestellt sind. Die Zwischenräume in den Bausteinen 21 können auf übliche Weise für jeweils mehrere übereinander angeordnete Reihen mit Beton oder Ähnlichem gefüllt, mit Verstärkungseisen, Kabelkanälen oder dergleichen versehen oder bereichsweise auch leer gelassen werden. Auf alle Fälle bringt das Material des Bausteins 21 wiederum die bereits mehrfach angesprochenen Vorteile der Erfindung - über die Dicke kann die Grösse der Wärmeiso- lierung gewählt werden, welche unabhängig von der über die verbleibenden Kanäle zwischen den kantigen Schnipseln bestimmten Wasserdampfdurchlässigkeit ist
PATENTANSPRÜCHE :
1.
Bau- und Isoliermaterial, mit Teilchen aus geschäumtem Kunststoff, welche an der Ober- fläche allseitig geschlossene Poren aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus kantigen Schnipseln von unregelmässiger Form und/oder Grösse bestehen und unter Freilassung von durchgehenden Zwischenräumen aneinanderliegend angeord- net sind.