Wetterbeständiges Element in Form einer Platte oder biegsamen Bahn
Die Erfindung betrifft eine neuartige, wasserdichte, wetterbeständige Platte oder biegsame Bahn zur Isolierung von Dächern und Wänden, die aus einem wasserundurchlässigen und wetterbeständigen Grundmaterial, z. B. Asphalt, besteht, das durch Gebilde hoher Zugfestigkeit, z. B. aus besonders angeordneten Glasfasern, verstärkt ist, die z. B. der Platte erhöhte Festigkeit und dimensionale Stabilität verleihen.
Die bitumenartigen Materialien, z. B. Asphalt, die zu den billigsten wasserdichtmachenden Stoffen gehören, werden allgemein bei der Herstellung von Dachpappen, Isolierbahnen und Dachziegeln verwendet. Asphalt an sich aber ist nicht steif und feuerbeständig genug, er hält keine Nägel fest und es fehlt ihm die dimensionale Stabilität bei wechselnden Temperaturen, so dass er, um für diese Zwecke verwendet werden zu können, zur Kom- pensation dieser Mängel mit anderen Stoffen kombiniert werden muss. Um den Vorteil des niedrigen Preises von Asphalt nicht zu verlieren, müssen die zuzusetzenden Stoffe ebenfalls billig sein; wenn sie aber teuer sind, so müssen sie die erwünschten Eigenschaften mit wirtschaftlich tragbarer Kostenerhöhung liefern.
In der Praxis verbindet man einen billigen Grundstoff, wie z. B. verfilzte Fasern in Form von Abfallpapier, Pappe, Holzstoff usw., mit einem bitumenartigen Imprägniermaterial geringer Viskosität, und dieser imprägnierte Filz bildet die Grundlage des Produktes. Die aus verfilzten Fasern bestehende Grundlage kann z. B. durch Maze ration behandelt werden, aber der Stoff, der den Filz durchtränkt, muss immer innig mit diesem verbunden sein. Demgemäss sucht man sich zur Imprägnierung einen Stoff aus, der diesem Zweck entspricht und weniger wetterbeständig sein kann.
Dann bringt man auf diese Grundlage einen wetterbeständigen Asphalt höherer Viskosität auf, der in erster Linie zum Schutz der Oberfläche gegen Witterungseinflüsse zu dienen hat. Auf den wetterbeständigen Asphalt bringt man Körnchen an, um die Sonnenstrahlen zu reflektieren und eine derbe Oberfläche gegen Beschädigung der wetterbeständigen Asphaltoberfläche zu bilden.
Die Lebensdauer eines solchen Produktes hängt sowohl von der Dicke der aufgebrachten wetterbeständigen Schicht als auch von der Unbeweglichkeit und dimensionalen Stabilität der imprägnierten Filzeinlage ab. Da das. Imprägniermittel der Grundlage einen Asphalt niedriger Viskosität enthält, der im allgemeinen flüchtiger ist als der äussere wetterbeständige Asphalt, und da es in unmittelbarer Berührung mit einem organischen Material dochtartigen Charakters steht, kann es an den Kanten der Platten verlorengehen, insbesondere beim Altern, während der Filz durch seine dochtartige Struktur den eingebetteten flüchtigen Stoff an die Kanten führt, so dass die Einlage austrocknet und der Fäulnis ausgesetzt wird. Die Folge davon ist Verwerfung und Leblosigkeit, so dass ein starker Wind das Produkt abheben kann.
Die erfindungsgemässe Platte oder Bahn ist ein neues billiges Element, das zur Isolierung von Dächern und Wänden dient und welches die erwähnten Nachteile beseitigt, indem es eine yer- besserte, dimensional stabile, zweckmässig feuerbeständige und langlebige Einlage besitzt.
Das erfindungsgemässe Produkt widersteht der Feuchtigkeit, den Witterungseinflüssen, dem Wind und kann in höherem Masse als die bisherigen Dachpappen feuersicher sein.
Eine entsprechende Ausführungsform einer erfindungsgemässen Platte bietet einen festeren Halt für Nägel, so dass sie genagelt werden kann und so der durch die Platte gebildete Schutzüberzug infolge seiner Steifheit dem Winde besser widersteht.
Die erfindungsgemässe Platte oder Bahn zur Isolierung von Dächern und Wänden enthält ein wasserundurchlässiges wetterbeständiges Material, das durch Gebilde höherer Zugfestigkeit verstärkt ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei parallele Netze hoher Zugfestigkeit enthält, die in das wasserundurchlässige Material eingebettet und voneinander durch eine Schicht dieses Materials getrennt sind.
Das wasserundurchlässige wetterbeständige Material kann aus Bitumen oder Asphalt bestehen, und die Netze enthalten zweckmässig kontinuierliche mineralische Fasern, z. B. Glasfasern. Eine oder beide Flächen der Platte können mit gekörntem mineralischem Material versehen sein. Die kontinuierlichen Glasfäden (Glasfasern) der Platte können in den beiden voneinander getrennten Netzen als einzelne kontinuierliche Fäden vorhanden sein, oder in Form von gedrehten oder ungedrehten Strängen, um gewünschtenfalls Festigkeitskonzentrationen zu erzielen. Man kann der Platte eine bessere Haltefähigkeit für Nägel erteilen, wenn man an den Stellen, an denen Nägel duchgeschlagen werden sollen, die Bündel der kontinuierlichen Glasfasern dichter legt.
Eine solche Konzentration der kontinuierlichen Glasfäden unter den Nagelköpfen erhöht die Zugund Reissfestigkeit und demgemäss die Fähigkeit der Platte, die Nägel festzuhalten, bedeutend.
Im allgemeinen Sinne kann eine erfindungsgemässe Platte einem I-Träger mit zwei Netzen aus Glasfäden ähnlich sein. Diese haben eine hohe Zugfestigkeit und einen hohen Modul, die von der Temperatur weitgehend unabhängig sind und die Steifheitsgrenzen überwinden, die die Temperaturveränderungen beim Asphalt bewirken. Ausserdem wirkt die erfindungsgemässe Konstruktion, wenn die Netze knapp unterhalb der Oberfläche, z. B. der Platte, liegen, als Netzwerk zum Festhalten z. B. des Asphalts auf der Oberfläche und gibt der Oberflächenschicht eine höhere dimensionale Stabilität, als das Asphaltmaterial selber haben würde. Ausserdem können die Netze mindestens teilweise eine Unterlage oder ein Netz für auf der Oberfläche angebrachte Mineralkörner bilden, so dass diese fester auf der Oberfläche haften.
Die beiden Netze oder Matten können verhältnismässig dünn sein und dabei der Platte doch Zugfestigkeit und Formbeständigkeit verleihen. Sie können dabei sehr porös sein, so dass z. B. der Asphalt sie durchdringt und sättigt. Demgemäss kann man eine Asphaltsorte höherer Viskosität verwenden.
Ein zusätzlicher Vorteil einer entsprechenden erfindungsgemässen Platte liegt in ihrer Feuersicherheit. Wenn man die üblichen Dachpappen usw. für längere Zeit als etwa einige Minuten dem Feuer aussetzt, zeigen sie eine Verkohlung an der Asphaltoberfläche. Eine solche verkohlte Oberfläche ist wohl feuerbeständig; da aber die darunterliegenden Teile erhitzt werden und anschwellen, zerreisst diese Oberfläche, und es bietet sich immer frischer Asphalt dem Feuer dar, so dass sich die Flamme auf der Oberfläche ausbreitet. Wenn sich bei einer erfindungsgemässen Platte unmittelbar unter der Oberfläche ein anorganisches nichtbrennbares Material befindet, so bietet dieses eine Unterlage für die verkohlte Oberfläche, welche ein Aufreissen der verkohlten Fläche unter Einwirkung der Flamme verhindert.
Demgemäss bewirkt die Feuerbeständigkeit dieser verkohlten Oberfläche, die durch weitere Einwirkung der Flamme immer weniger brennbar wird, bald eine Verringerung der Ausbreitung der Flamme. Wenn also die Oberfläche der Platte die einzige Nahrung für die Flamme bietet, erlischt diese bald im Gegensatz zur ständigen Ausbreitung derselben bei den üblichen Dachpappen.
Ein anderer Vorteil der erfindungsgemässen Platte oder Bahn liegt in ihrer Anpassungsfähigkeit an den Verwendungszweck, indem ihre Steifheit den Erfordernissen angepasst werden kann. Bei einem Dachziegel z. B. ist eine solche Steifheit erwünscht, dass er glatt auf der zu schützenden Oberfläche aufliegt, ohne dass er aufgeblasen werden kann. In dieser Hinsicht soll das Produkt so steif sein, dass es beim eventuellen Aufklappen in seine ursprüngliche Lage zurückkehrt, so dass weitere Windstösse es nicht in allen Fällen wieder heben.
Ausserdem muss der Ziegel so fest sein, dass ein ständiges Klappen ihn nicht zerstört oder unbrauchbar macht. Diese Eigenschaften können in einer erfindungsgemässen Platte durch entsprechende Distanz der beiden Netze, z. B. Glasfasernetze, voneinander eingestellt werden. Die grösste Steifheit ist erreicht, wenn die beiden Netze möglichst weit voneinander entfernt sind. Dies ist besonders bei dünnen Dachziegelplatten erwünscht. Bei einer erfindungsgemässen Rollpappe hingegen ist eine derartige Biegsamkeit erwünscht, die ein Aufrollen zur besseren Handhabung beim Transport und bei der Installation ermöglicht, sowie eine bessere Anpassungsfähigkeit an die zu bedeckende Fläche bietet.
In solchen Fällen kann die gegenseitige Entfernung der beiden Netze kleiner sein.
Eine erfindungsgemässe Platte kann sehr temperaturbeständig sein. Üblicherweise erweicht z. B. der Asphalt bei höherer Temperatur und beginnt zu fliessen; da sich aber z. B. die Glasfasern bei den Temperaturen, denen die Platten im allgemeinen ausgesetzt sind, in ihren Eigenschaften nicht ändern, hält ihre Einverleibung die Steifheit der Platte bei höheren Temperaturen aufrecht und erteilt ihr höhere Formbeständigkeit.
Die erwähnten Glasfasernetze wirken als Verankerungsmembrane z. B. für den Asphalt, dem sie einverleibt sind. Steigt die Temperatur, so wirken die Membranen, auch wenn die Matrix flüssig wird, als ausgedehnte Gitterwerke mit Zwischenräumen, die den Asphalt in der Nähe der Oberfläche festhalten. Demgemäss wiird das Fliel3en des Asphalts weitgehend vermindert. Die entsprechenden, auf Gebäuden verwendeten erfindungsgemässen Platten sind also an den Stossstellen und Überlappungen formhaltend und besitzen eine höhere Lebensdauer.
Ein weiterer Vorteil einer entsprechenden erfindungsgemässen Platte besteht darin, dass der Asphalt die Glasfasernetze durchtränkt, wozu eine Decksorte verwendet werden kann. Sind die Netze nicht porös genug, so muss man die Asphaltsorte nach ihrer Imprägnierfähigkeit wählen. Bei einer erfindungsgemässen Platte können aber die Netze sehr dünn und ausserordentlich porös sein, dabei aber der Platte doch die erwünschte Verfestigung und Formhaltung erteilen, so dass es möglich wird, für das Imprägnieren eine Asphaltsorte zu wählen, die sich nicht durch gute Imprägnierfähigkeit, sondern durch Wetterbeständigkeit auszeichnet. Wetterbeständige Asphaltsorten sind im allgemeinen sehr zähflüssig und können nicht zum Tränken der üblichen Pappen aus organischen filzartigen Stoffen verwendet werden.
Bei einer erfindungsgemässen Platte kann im ganzen Querschnitt die gleiche Asphaltsorte verwendet werden und bildet eine Matrix aus sehr wetterbeständigem Material, die an ihrer Oberfläche z. B. durch die Glasfasernetze verstärkt ist.
Eine Platte mit Glasfasernetzen und Asphalt ist auch viel besser zur Aufnahme von gekörntem mine ralischem Material, z. B. von zerkleinerten Gesteinskörnern, geeignet, da das obere Glasfasernetz die exponierte Asphaltoberfläche stabilisiert. Wenn man das Glasfasernetz unmittelbar unter der Asphaltoberfläche anordnet und die Gesteinskörner in die Oberfläche presst, so sitzen sie teilweise im Glasfasernetz. Das Glasfasernetz bildet ein Gitterwerk, das die Gesteinskörner festhält und dadurch dem Produkt eine zusätzliche Festigkeit und Formbeständigkeit verleiht.
Ein weiterer Vorteil der erwähnten Platte liegt darin, dass sie stellenweise verstärkt werden kann, so dass sich Nagelungszonen anordnen lassen, die durch zusätzliche Fasern verstärkt sind, was dem Produkt eine Widerstandsfähigkeit gegen Risse bei den Nagelungsstellen und gegen Abblasungsgefahr verleiht. Die zusätzlichen kontinuierlichen Glasfasern unter den Nagelköpfen liefern eine gute Verankerung der Platte auf der zu schützenden Oberfläche, und die hohe Zugfestigkeit dieser Glasfäden vermindert die Gefahr, dass die Platte unter dem Nagel zerreisst.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Netze beim Einverleiben z. B. in Asphalt grosse Asphaltmengen tragen können. Überzieht man ein Netz mit Asphalt, so bildet man eine Trägermembrane, auf welcher eine verhältnismässig dicke Asphaltschicht aufgebracht werden kann, die bei einer Platte den Plattenkern bildet. Man legt dann das zweite auf das erste imprägnierte Netz und die daraufliegende Asphaltschicht. Wären z. B. die Glasfasernetze nicht derart zugfest, so müsste man zu komplizierten Herstellungsmethoden greifen.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass man infolge der genannten Porosität der Versteifungsnetze gefüllte wetterbeständige Überzugssorten Asphalt im ganzen Querschnitt der Platten verwenden kann, was eine ausgezeichnete Wetterbeständigkeit beider Flächen und der Kanten ergibt. Man kann auch die Kalt- und Warmbiegsamkeit regulieren. Da die Matrix aus 100 /o wetterbeständigem Asphalt bestehen kann, vermeidet man frühe Brüchigkeit, Festigkeitsverlust und Gleiten, die durch den niedrigen Erweichungspunkt der üblichen Platten bedingt sind.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemässen Asphaltschindel, teilweise aufgebrochen.
Fig. 2 ist eine Teilansicht der Schindel nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Glasfasermatte oder ein Glasfasernetz, wie in der Konstruktion nach Fig. 1 eingebaut, und veranschaulicht in drei yerschiedenen Zonen drei Anordnungen der Glasfasern für eine solche Matte.
Fig. 4 ist eine teilweise aufgebrochene perspektivische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer Matte gemäss Fig. 3.
Fig. 5 ist eine schematisch isometrische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Platten gemäss Fig. 1.
Fig. 6 zeigt eine anders gestaltete Matte zur Herstellung einer erfindungsgemässen Platte und
Fig. 7 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung zur Herstellung der Matte gemäss Fig. 6.
Die Schindel gemäss den Fig. 1 und 2 wird aus dem wetterbeständigen, stabilisierten Asphaltmaterial 12 hergestellt. Der Asphalt ist mit schwarzem Schiefer als Stabilisiermittel kombiniert, der ihm verbesserte Wetterbeständigkeit und Formhaltung gegen erosive Wetterkräfte verleiht. Die Netze oder Mat ten 11 und 13 aus Glasfasern sind getrennt voneinander parallel in der Platte in einer solchen Entfernung voneinander angeordnet, welche durch die gewünschte Steifheit der Platte bedingt ist. Die Netze sind unmittelbar innerhalb der oberen und unteren Flächen der Platte angeordnet, aber der Asphalt 12 bedeckt beide. Auf die obere Asphaltfläche sind Körnchen 14 aus zerkleinertem verglasten Stein angebracht.
Ist die Dicke der Platte gering, so ist es erwünscht, die Glasfasernetze 11 und 13 soweit wie möglich voneinander anzuordnen, um der Schindel die grösstmögliche Steifheit zu erteilen.
Die Glasfasermatte 11 nach Fig. 3 umfasst Glasfasern in drei verschiedenen Anordnungen, und zwar Glasfäden in Form von Strängen oder Garnen, praktisch parallel miteinander in der Längsrichtung der Matte angeordnet, wobei die Stränge oder Garne aus einer Mehrzahl von sch längsweise erstreckenden kontinuierlichen Fasern bestehen. Ausserdem sind nichtkontinuierliche e Glasfasern willkürlich in der Flächendimension verteilt.
Zur Erhöhung der Zugfestigkeit der Platte sind willkürlich oder parallel angeordnete Stränge aus kontinuierlichen Glasfasern am meisten erwünscht.
In beiden Fällen umfassen die Stränge, seien sie gezwirnt oder nicht, ein Bündel von kontinuierlichen, parallel angeordneten Glasfäden, die sich längs des ganzen Stranges erstrecken. Einzelne Glasfäden zeigen Zugfestigkeiten von 70000 kg/cm2 in Laboratoriumsversuchen und sind im Handel mit Zugfestig- keiten von 20000 bis 28 000 kg > icm2 erhältlich.
Dementsprechend verleihen die Bündel solcher einzelner Glasfäden, wenn sie als Stränge oder Garne den Matten einverleibt werden, den sie umkleidenden Stoffen hohe Verstärkung.
Teil A der Fig. 3 zeigt parallel und willkürlich angeordnete kontinuierliche Glasfaserstränge sowie nichtkontinuierliche Glasfasern. Unabhängig von ihrer Gestalt bilden diese mineralischen Fasern Füllung sowie Verstärkung gegen thermische und mechanische Einwirkungen, denen der Asphalt ausgesetzt werden kann.
Teil B der Fig. 3 zeigt die Kombination von kontinuierlichen Glasfäden in Form von Strängen mit nichtkontinuierlichen Glasfäden ohne parallele Stränge.
Teil C zeigt wiederum eine andere Art der Matte, in welcher sowohl die nichtkontinuierlichen Fasern als auch die parallelen Stränge weggelassen sind.
Alle drei Teile der Fig. 3 zeigen verschiedene Arten von Matten, die der Platte einverleibt sein können, aber die im Teil A gezeichnete Sorte von Matten wird vorzugsweise verwendet, jedoch sind die grundlegend wirksamen Elemente der Matte im Teil C der Fig. 3 veranschaulicht.
Nach Fig. 4 steht eine Speisevorrichtung 30 mit einer Quelle von geschmolzenem Glas, z. B. mit einem Vorderofen einer Schmelzwanne in Verbindung, und Glas ströme fliessen aus den Mundstücken 31 der Speisevorrichtung 30, worauf durch eine Anzahl von Gebläsen 32 erzeugte turbulente Kräfte, die beidseitig auf die Ströme wirken, diese in nichtkontinuierliche Glasfasern 22 zerreissen. Die nichtkontinuierlichen Glasfasern 22 fallen durch die Schwerkraft und die nach unten strömende Luft auf das darunterliegende durchlöcherte Förderband 39, wo sie sich ablagern. Die Fasern werden zum Förderband in der Haube 35 geführt, welche die Zone unterhalb der Gebläse 32 umgibt.
Die Scheidewand 33 unterhalb der Gebläse 32 zerschneidet den unter diesen befindlichen Raum derart, dass die Fasern 22 in zwei sich bewegende Fasermassen geteilt werden, und zwar in eine vordere und eine hintere Gruppe, die sich nacheinander auf das Förderband setzen und die obere und untere Oberfläche der Matte bilden.
Die Scheidewand 33 ist eine schmale längliche zeltartige Konstruktion mit ihrem Scheitel im oberen Teil der Haube in der Zone der Fadenbildung. Die Scheidewand lässt einen Raum über dem Förderband frei, durch den kontinuierliche Glasfaserstränge auf das Förderband zwischen die obere und untere Fläche der Matte bildende nichtkontinuierliche Glasfasern geführt werden. Die willkürlich verteilten kontinuierlichen Glasstränge 20 werden von nicht gezeichneten Ansteckgattern in den Teilerraum geblasen, die ausserhalb der Haube angebracht sind, und die Stränge werden auf der Unterlage aus nichtkontinuierlichen Fasern 22 in willkürlicher Verteilung deponiert, worauf die Masse durch das Förderband 39 zum Empfang der oberen Schicht aus durcheinandergemischten nichtkontinuierlichen Fasern im vorderen Teil der Verteilerzone weiterbewegt wird.
Im unteren Raum des Verteilers werden die parallelen Stränge 21 dem Förderband 39 aus Röhren 36 zugeführt, welche von nicht gezeichneten kontinuierlichen Strangrollen führen, die ausserhalb der Haube 35 seitlich auf Gattern angebracht sind. Diese Stränge werden anfänglich derart in das Mattenbildungsverfahren eingeführt, dass man sie gegen das Förderband 39 bläst und dann mit dem Blasen aufhört; ihre weitere Bewegung erfolgt mittels Anhaftens des Stranges an das bewegte Förderband, das die Stränge durch die Röhren 36 von ihrer nicht gezeichneten Ursprungs stelle wegzieht. So bewirkt die Bewegung des Förderbandes das Ablegen der parallelen Stränge 21, während die willkürlich angeordneten Stränge 20 mit einer grösseren linearen Geschwindigkeit als der des Förderbandes 39 hineingeblasen werden.
Damit die Stränge 21 richtig auf dem Förderband 39 niedergelegt werden, ohne dass sie sich auf ihrem Weg von ihrer Quelle zum Förderband miteinander verflechten, werden sie in nebeneinander angeordneten Röhren 36 geführt, die sich in einer besonderen Zone 34 im hinteren Teil des Verteilers 33 befinden. Anderseits werden die willkürlich verteilten Stränge 20 aus den Blasrohren 38 ausgeblasen, was ihre willkürliche Verteilung im breiteren Teil des Verteilers 33 bewirkt. Man erreicht eine weite Verteilung der willkürlich verteilten Stränge 20, wenn man die Öffnungen der Röhren 38 etwas oberhalb des Förderbandes 39 in einer Entfernung von etwa 22-30 cm von diesem anordnet, während die parallelen Stränge 21, die in genauer Lage gelegt werden sollen, von den Mündungen der Rohre 36 in einer Entfernung von etwa 3 mm über dem Förderband 39 geliefert werden.
Die ganze Fasermasse wird von einer neben der Haube 35 angeordneten (nicht gezeichneten) Quelle mit einem Bindemittel versehen und dann durch einen Härteofen gezogen (nicht gezeichnet), um das Trocknen und/oder Härten des Bindemittels herbeizuführen, wodurch die Fasern in der Matte fest verankert werden. Das Bindemittel kann beliebig gewählt werden, z. B. ein wärmehärtendes Mittel, das auch bei höheren Temperaturen als derjenigen, denen die fertige Platte im Gebrauch ausgesetzt wird, die Fasern festhält. Phenolische Binde- mittel in einer 12 bis 25 0/o des Gewichts der Matte betragenden Menge haben sich als brauchbar erwiesen, denn sie haben eine Härtetemperatur von 150 bis 200"C und halten die Fäden auch längere Zeit bei 2000C zusammen.
Es sei beispielsweise erwähnt, dass brauchbare Matten von einer Dicke von 0,25 mm nichtkontinuierliche Fasern eines durchschnittlichen Durchmessers von 15 y und einer Länge von 7 cm bis etwa 1 m enthielten, während die in Bündeln oder Strängen vorliegenden kontinuierlichen Fäden, die etwa 300/0 des Gewichts der Matte ausmachten, einen Durchmesser von etwa 7,5 u haben können.
Für den vorliegenden Zweck sind Stränge mit je 204 Einzelfäden mit etwa 40 Drehungen pro Meter im Handel. Die Stränge können sowohl gedreht als auch ungedreht sein, und es kann in beiden Fällen eine Streuung oder Trennung der Einzelfäden vorhanden sein, um der Matte ein feineres Gefüge zu erteilen, sowie eine Verflechtung der Fäden, um die Fadenlücken zu überbrücken, die beim Ausdehnen der Matte auftreten können. Man kann Stränge verwenden, wie sie in den USA Patentschriften Nrn. 2 736 676 und 2 875 503 beschrieben sind. Die Matte kann völlig aus solchen verteilten Strängen ohne nichtkontinuerliche Fäden bestehen.
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung von Schindeln, die auch für die Herstellung von Dachpappen und anderen Isolierbahnen verwendet werden kann.
Eine biegsame Glasmatte 43 der in Fig. 3 dargestellten Art, hergestellt nach der anhand der Fig. 4 erläuterten Methode und mit der dort beschriebenen Vorrichtung, wird von einer Vorratsrolle mit Hilfe zweier Speisewalzen 50 abgezogen und durch ein Paar zum Überziehen dienende Druckwalzen 51 und 52 gezogen, welche die Matte mit einem Überzug aus Asphalt versehen, der die Matte in ihrem ganzen Querschnitt durchtränkt. Die Walze 52 hat einen derartigen Durchmesser, dass sie in einen Sumpf aus geschmolzenem Asphalt taucht, der in dem Behälter 53 auf vorgeschriebener Höhe gehalten wird; sie nimmt von dort eine Asphaltmenge auf, die auf die untere Seite der Matte 43 aufgetragen wird. Ein Teil des Asphalts dringt durch die poröse Matte und es bildet sich an deren Unterseite am Spalt zwischen den Walzen 51 und 52 eine Wulst.
Da der Asphalt die poröse Matte durchdringt, bildet sich auch auf deren oberen Seite ein etwas kleinerer Wulst am Spalt zwischen den Walzen 51 und 52, worauf die fortgesetzte Bewegung der Matte zwischen den Walzen ein Zerquetschen der aufgebrachten Masse und ein Einstellen deren Dicke verursacht. Obwohl dieser Verfahrensschritt als ein Überziehen angesprochen werden kann, wird der Asphalt von unten her bis zu der oberen Fläche der Matte imprägniert. Zusätzlicher Asphalt kann aus der Quelle 55 aufgebracht werden, wenn man eine gleichmässigere Verteilung auf der Oberfläche der Matte wünscht, als sie durch die Fliess- und Durchtränkungseigenschaften des Asphalts bewirkt wird, oder wenn dies nötig ist.
Um aber zu vermeiden, dass sich auf der Unterseite der Matte überflüssiger Asphalt ansammelt, ist nach dem durch die Walzen 51 und 52 bewirkten Zerquetschen, Überziehen und Durchtränken ein Abstreifmesser 54 quer durch die Unterseite der Matte angebracht, Die Klinge 54 entfernt überschüssigen Asphalt von der Unterseite der Matte und stellt die aufgebrachte Asphaltmenge auf die gewünschte Dicke ein. In den meisten Fällen soll die Matte an ihrer unteren Seite minimale Asphaltmengen tragen, aber doch so viel, dass sie bedeckt ist. Der Asphalt im Behälter 53 befindet sich bei einer Temperatur von etwa 2000 C in geschmolzenem und flüssigem Zustand und die überzogene und getränkte Matte 43 wird nach Verlassen dieser Zone gekühlt.
Es ist wichtig, dass das untere Verstärkungsnetz oder Matte so weit gekühlt wird, dass später aufgebrachter geschmolzener Asphalt nicht infolge Durchschmelzens des ersten imprägnierten Üb er- zuges durch das Netz fliesst. Diese Kühlung wird derart ausgeführt, dass man die imprägnierte Matte der abschreckenden Wirkung eines Kühlmittels, z. B. von Wasser aus einem Satz von Sprühern 56 aussetzt, welche in Querrichtung oberhalb der Matte angebracht sind und aus denen ein Regen auf die Zone fällt, welche unmittelbar auf das Überziehen folgt.
Die Matte wird dann durch Luft weiter gekühlt, welche zwischen zwei Luftkühlhauben 57 zirkuliert, die unterhalb und oberhalb der Matte unmittelbar nach der Wasserkühlung angeordnet sind und bevor die Matte in einem späteren Verfahrensschritt mit weiterem Asphalt überzogen wird. Der Sprühregen aus den Sprühern 56 verursacht zuerst ein Abschrecken, während die Luftkühlhauben, die sich über einen weiteren Weg der Matte erstrecken, ein eindringendes und allmählicheres Kühlen durch die unterhalb und oberhalb der Matte zirkulierende Luft bewirken.
Im Laufe der weiteren Fortbewegung der Matte wird weiterer geschmolzener Asphalt 42 aus einer oberhalb der Matte gelegenen geregelten Quelle 62 aufgebracht. Der Asphalt wird in genügend flüssigem Zustande und aus einer genügenden Entfernung über der Matte aufgebracht, so dass er sich über die Mattenbreite verteilt und beim Fortbewegen derselben einen Kern bildet, auf den eine zweite, durch die Druckwalzen 61 gezogene Glasfasermatte durch Hindurchführen unter der oberen Druckwalze 61 aufgebracht wird. Die Druckwalzen 61 befinden sich in einer Entfernung voneinander, die durch die erwünschte Dicke des Endprodukts bestimmt wird, und sind im Verhältnis zur Asphaltquelle 62 derart angeordnet, dass sie, mit der eigenen Zerfliesstendenz des Asphalts zusammenwirkend, überschüssigen Asphalt an den Rändern auspressen.
Dieser ausgepresste Uberschuss gelangt in den Überfliessbehälter 65, der unter den Druckwalzen 61 angeordnet ist. Die überzogene Matte 43, die verhältnismässig kalt und fest ist, verträgt das Gewicht der zuge führten geschmolzenen Asphaltmenge 42 und verhindert durch ihre Masse und ihren Abkühlungsgrad ein derartiges Erwärmen, dass der Asphalt überzug durchsickert.
Die parallelen Stränge in der Matte verbessern die Zugfestigkeit im Laufe der Fabrikation, indem beide Matten als Zugelemente wirken und das Durchziehen des Produkts durch die Vorrichtung ermöglichen. Ausserdem wirken sie als tJberbrük- kung des Asphalts durch die Breite der Platte.
Mit anderen Worten sind die Fugen zwischen den parallel angeordneten Zugsträngen klein genug, dass die darauf aufgebrachte bitumenartige Matrix sich durch die Fugen in überbrücktem Zustande befindet. Die beigemischten nichtkontinuierlichen Fasern bilden Brücken zwischen den parallelen Strängen und sind miteinander durch die willkürlich verteilten Stränge verbunden, die sich kreuz und quer zwischen den gezogenen parallelen Strängen befinden. Auf diese Weise sind die Fugen oder Hohlräume in der Matte auf eine minimale Grösse gebracht, wobei die Matte doch porös bleibt und vom flüssigen Bitumen durchtränkt wird.
Die Glasfasermatte 41 trägt nach dem Passieren der oberen Druckrolle 61, welche die Matte auf den auf der unteren Matte liegenden Kern aufdrückt, einen Teil des den Kern bildenden Asphalts an seiner oberen Fläche, der durch die Fasern der Matte 41 gedrückt wurde. Dann wird auf die obere Matte ein Asphaltüberzug aus der Quelle 63, die ähnlich wie die Quelle 62 oben angebracht ist, aufgetragen. Das derart aufgebrachte Material zerfliesst und wird durch zwei Einstellwalzen 64 geführt, die oben und unten angeordnet sind und die Dicke des Produktes einstellen. Ein Asphaltüberschuss in der Deckschicht wird an den Kanten ausgedrückt und gelangt zwecks Wiederverwendung in den Über- schussbehälter 65.
An der unteren Seite der Platte ist ein Streifmesser 69 angeordnet, das die untere Asphaltschicht nach dem Passieren der Walzen 64 berührt und dazu dient, eventuellen Asphaltüberschuss von der unteren Seite der Platte abzustreifen. Die in der Matte vor Zuführung weiterer Mengen aus den Quellen 62 und 63 schon vorhandene Asphaltmenge ist aber derart bemessen, dass nach deren Abkühlen die weiter zugeführten Mengen nicht genügen, um so viel Wärme auf die Grundschicht zu übertragen, dass diese erweicht wird, und daher ist ein Hindurchsickern von Asp
Das Verhältnis der Geschwindigkeit der Fortbewegung der Rollen 80 zu der Geschwindigkeit der Isolierbahn im Laufe ihrer Herstellung bestimmt die Länge der Durchhänge 81 und damit der zur Abkühlung zur Verfügung stehenden Zeit.
Das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Fabrikation und Kühlung der Matten ist derart eingestellt, dass diese für die folgenden Schlitz-, Schneideund Verpackungsoperationen völlig stabilisiert sind.
Am Ende der Rollenreihe 80 wird die überzogene Matte dem letzten Durchhang 81 durch zwei Ziehrollen 82 entnommen und zu zwei Schlitzerrollen 83 geführt. Die Abzugsgeschwindigkeit der Bahn kann bei den Ziehrollen 82 derart eingestellt werden, dass sich vor den Schlitzerrollen 83 ein zusätzlicher Durchhang bildet, wodurch die Geschwindigkeit der Ziehrollen 82 und der Schlitzerrollen 83 nicht genau aufeinander abgestimmt sein müssen. Dadurch wird die beim Schlitzen auftretende Spannung auf ein Minimum herabgesetzt.
Die Schlitzerrollen 83 teilen die Bahn in drei gleich breite Streifen, die nebeneinanderliegen und in dieser Lage über zwei Treibrollen 84 zu zwei angetriebenen Schneiderollen 86 geführt werden, welche die sich parallel bewegenden Streifen in Schindel schneiden, wie sie in Fig. 1 abgebildet sind.
Nach dem Abschneiden kommen die Schindeln auf zwei Transportriemen 87, welche sich auf der Plattform 88 über dem Gestell 90 aufstapeln, von welchem Stapel sie gebunden abgetragen werden.
Erfindungsgemässe Platten haben beispielsweise eine Dicke von 3 los mm mit einer Entfernung von
I T/mm zwischen Glasfasermatten von 1, · mm Dicke. Mit anderen Worten wird die erwünschte Steifheit der Platte durch eine Anordnung erzielt, bei welcher die Entfernung zwischen den Netzen etwa 600/0 der Plattendicke beträgt und das Verhältnis zwischen dieser Entfernung und der Dicke der Matten 7,5 zu 1 ist. Das Gewicht der Matten beträgt etwa 2 bis 40/0, des Gewichts der Platte und dasjenige des Asphaltkernes etwa 500/o desjenigen der Platte.
Der in der unteren Matte eingesogene Asphalt wiegt 40/o und in der oberen Matte 10 /o des Gesamtgewichts. Die Gesteinskörner wiegen etwa 32 /o und das Trennmittel 1,5 O/o der Platte. Die Matten können 14 bis 21/2 mm dick sein, und ihre gegenseitige Entfernung 1/2 bis 5 mm betragen. Die Durchmesser der nichtkontinuierlichen Fasern betragen zweckmässig 21/2 bis 50, die der kontinuierlichen zweckmässig 5 bis 25 Xt. Das Gewicht der Matten beträgt 15 bis 150 g/m und 1 bis 200/0 des Gewichts der fertigen Platte.
Der verwendete Asphalt kann als Stabilisator 500/0 Schiefermehl oder andere mineralische Stoffe von 200 Mesh Feinheit enthalten, das dem Produkt Steifheit und Wetterbeständigkeit verleiht.
Die abgebildete Schindel enthält der Länge nach angeordnete parallele Stränge, aber deren Richtung hängt davon ab, wie die Schindel aus der Bahn geschnitten wird. Parallele Stränge in der Längsrichtung ergeben eine Biegefestigkeit, so dass das Produkt seitlichen Winden besser widersteht. Man kann aber die Schindeln in einer solchen Richtung schneiden, dass sich die parallelen Stränge in n Quer- richtung erstrecken und dadurch eine Steifheit in der Breite erzeugen.
Obwohl das Herstellungsverfahren und die Vorrichtung anhand der Herstellung von Schindeln beschrieben wurden, können auch in ähnlicher Weise Rollen angefertigt werden. Solche Rollen müssen meistens biegsamer sein als Schindeln. Die Steifheit des Produkts wird daher in solchen Fällen zweckmässig geändert. Wie schon erwähnt, ergibt die Verringerung der gegenseitigen Entfernung der Netze eine bessere Biegsamkeit und geringere Steifheit; man kann aber auch den verwendeten Asphalt derart abändern, dass dadurch die Steifheit beeinflusst wird. Die erwünschten Eigenschaften können also sowohl durch eine entsprechende Anordnung der Netze als auch durch entsprechende Wahl des Asphalts' eingestellt werden.
Bezüglich der Durchtränkbarkeit der Matte mit dem Asphalt ist dieser zweckmässig so zu wählen, dass er wetterbeständig und steif ist, wobei weniger Gewicht auf die Durchtränkungsfähigkeit wie bei den üblicherweise verwendeten Pappen gelegt wird.
Zweckmässig wird der Asphalt mit warmem Schiefermehl vermischt verwendet, aber dessen Menge ist nicht wie bei den üblichen Dachpappen beschränkt, so dass die gebildeten Gemische dauerhafter und wetterbeständiger sind.
Die dem Wetter ausgesetzte Glasfasermatte wirkt nicht nur als Verstärkung, sondern dient auch zum Festhalten der wetterbeständigen Bestandteile des Produkts. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Glaseinlage die Fliessneigung und den Ausdehnungskoeffizienten des Asphalts erniedrigt und seine elastischen Eigenschaften in der dem Wetter ausgesetzten Fläche erhöht. Aktinische Strahlung macht den Asphalt walsserlöslicher, so dass er vom Regen, Schnee usw. leichter abgewaschen wird, und das in der Oberfläche vorhandene Glas erteilt ihm Stabilität gegen Risse und Verderb unter der Oberfläche. Dadurch wird die Haltbarkeit erhöht.
Da die Porosität der Matten die Aufnahme verschiedener Asphaltqualitäten erlaubt, können bei der Platte neue Asphaltsorten Verwendung finden, z. B. wärmehärtende Verbindungen, z. B. aus Epoxyharzen und Asphalt. Ausserdem erlaubt die Porosität der Matten die Verwendung von Bindemitteln auf den Glasfasern, da der Durchgangsweg des Asphalts nicht versperrt ist. Malon kann als solche Bindemittel wärmehärtende Asphalte verwenden.
Manche wärmehärtende Asphalte sind dreimal wetterfester als die üblichen stabilisierten Asphalte, so dass ihre Verwendung die Lebensdauer der Platte weiter erhöht.
Obwohl die Porosität der Glasfasermatten bezüglich ihrer Durchtränkbarkeit sehr vorteilhaft ist, ist sie in manchen Fällen nachteilig, da sie das Festhalten von Nägeln in der Platte zu beeinträchtigen vermag.
Um diesem überstand abzuhelfen und um in der Nagelungszone der Platte eine Verstärkung zu schaffen, hat es sich als erwünscht erwiesen, in dieser Zone eine Verdichtung der kontinuierlichen Stränge vorzusehen. Fig. 6 zeigt eine Schindel mit einverleibter Matte wie in Fig. 1, worin eine konzentrierte Zone von kontinuierlichen Strängen in der Nagelungszone 151 angeordnet ist. Die Matte 150 gleicht derjenigen nach Fig. 3, aber es ist ihrer Länge nach in einer Zone, wo man Nägel durchzuschlagen pflegt, um die Platte auf der zu schützenden Fläche zu befestigen, ein konzentrierter Streifen aus willkürlich gelegtem kontinuierlichem Strang von 5 bis 72 cm Breite etwa in der Mitte der Schindelbreite angebracht, die durch Verdichtung der kontinuierlichen Stränge die gewünschte Nagelungsfähigkeit bewirkt.
Die Matte 150 wird in ähnlicher Weise kontinuierlich hergestellt, wie anhand der Fig. 4 beschrieben, wobei, wie aus Fig. 7 ersichtlich, nichtkontinuierliche Fasern 160 durch die Schwerkraft und den Luftstrom in einer Haube bewegt werden. Sie werden durch eine zeltförmige Teilvorrichtung in zwei Haufen geteilt, die sich auf beiden Teilen der Haube niedersetzen, wodurch parallele Stränge 162 und willkürlich angeordnete Stränge 163 aus dem Raum der zeltförmigen Teilvorrichtung zwischen die zwei Schichten nichtkontinuierlicher Fasern 160 geführt werden. Um die erwünschte Verstärkung 151 der kontinuierlichen Stränge zu erreichen, sind drei Paare zusätzlicher Blasrohre 161 in gewisser Entfernung voneinander in Querrichtung zur Matte angeordnet.
Ihre gegenseitige Entfernung ist derart bemessen, dass die Konzentration der kontinuierlichen Stränge, welche durch die Blasrohre 161 erzeugt wird, jeweils in der Mitte der einzelnen, später durch Schlitzen geteilten Streifen fällt. Ein Vorteil einer solchen Vorrichtung besteht darin, dass die zusätzlichen Stränge aus dem gleichen Material bestehen können wie in den Verstärkungsnetzen, aber sie können auch aus anderweitigem Stoff bestehen. Für die zusätzlichen Stränge kann man gezwirnte oder ungezwirnte Stränge verwenden, je nachdem, wie stark die Nagelhaltefähigkeit sein soll. Die allgemeine Verstärkung und Steifheit ist nicht unbedingt den gleichen Eigenschaften des Stranges zuzuschreiben wie die Fähigkeit, die Nägel festzuhalten.
Vorzugsweise soll aber der zusätzliche Strang aus kontinuierlichen Glasfäden beste hen, weil diese eine höhere Zugfestigkeit aufweisen, die für die Nagelhaltefähigkeit nützlich ist.
Vorstehend wurde eine Platte beschrieben, die zwei Glasfasermatten in gewisser Entfernung voneinander enthält. Die Wetterbeständigkeit der Platte ist der Anwesenheit der oberen Glasfasermatte zuzuschreiben, während die untere Glasfasermatte dem Produkt Steifheit und Stabilität sowie Nagelhaite fähigket verleiht. Die untere Matte kann aus verschiedenartigen Stoffen bestehen. Man verwendet ein Material, das geeignet ist, die daraufliegende Komposition zu tragen, das also in Konstruktion und Material von der oberen Matte verschieden sein kann. Vorzugsweise besteht aber die untere Matte aus inertem Material, z. B. aus Glasfasern, denn organische Stoffe pflegen Feuchtigkeit aufzunehmen, wodurch das Produkt kurzlebiger wird und gegen Nässe weniger gut schützt.
PATENTANSPRUCEI I
Wetterbeständiges Element in Form einer Platte oder einer biegsamen Bahn zur Isolierung von Dächern und Wänden, bestehend aus einem wasserundurchlässigen, wetterbeständigen Material, das durch Gebilde hoher Zugfestigkeit verstärkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zwei parallele Netze hoher Zugfestigkeit enthält, die im wasserundurchlässigen Material eingebettet und voneinander durch eine Schicht dieses Materials getrennt sind.