DE10021765C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von geschäumten selbsttragenden Freiform-Baukörpern mittels Stranggusstechnologie - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von geschäumten selbsttragenden Freiform-Baukörpern mittels StranggusstechnologieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von
geschäumten raumbildenden und selbsttragenden Freiform-Baukörpern mittels Strangguss
technologie, bei der ein Polyurethan-Mehrkomponentensystem zu generischen Baukörpern
geformt wird.
Die bisherigen Bautechnologien zur Herstellung generischer, das heißt fort
schreitend wachsender Baukörper, wie Tunnelschal- oder Gleitschalverfahren sind mit den
Baumaterialien Beton und Stahl durch hohe Kosten und hohen Zeitaufwand charakterisiert.
Mit der DE 21 10 495 A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur taktmäßi
gen Herstellung von formgeschäumten Bauwerken oder Bauwerksteilen bekannt gemacht
worden. Dabei werden Kunststoffe unter Zugabe von Treibmitteln aufgeschäumt und zu ei
nem homogenen Formblock versintert. Der Formblock erstarrt unter Einfluss der Umge
bungsluft und bildet eine geschlossenen Außenhaut. Die Herstellung der Bauwerksteile ge
schieht fortlaufend taktmäßig aus aneinander geschäumten Formblöcken unter Abschluss der
offenen Blockseiten durch bewegliche Schalflächen. Nach der Ausbildung eines Formblockes
werden die einzelnen Formblockflächen pneumatisch oder hydraulisch gesteuert entschalt und
die Formkästen werden in der Portalkonstruktion weitergeführt.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass größere Bauwerksteile aus einzelnen, mit
jeweiligen zeitlichem Abstand geschäumten Formblöcken in Arbeitstakten zusammengesetzt
sind, die der Größe der Formkästen entsprechen und dass ein anschließender Formblock auf
ein schon mit geschlossener Außenhaut erstarrten vorherigen Formblock angefügt, bezie
hungsweise aufgesetzt wird. Das führt an den Trennstellen in horizontaler und vertikaler
Richtung zu Inhomogenitäten und zu einer Schwächung des Bauwerkteils. Um diese Schwä
chung auszugleichen, wäre ein erhöhter Aufwand bezüglich der Qualität oder Quantität des
Materials und der nachträglichen Oberflächenbearbeitung der Trennstellen erforderlich. Dar
über hinaus ist es nicht möglich, die Festigkeitseigenschaften innerhalb eines Bauwerkteils
entsprechend den im Bauwerk auftretenden unterschiedlichen Zug- und Druckbeanspruchun
gen zu differenzieren.
Derartige Trennstellen werden auch nicht durch ein in der DE 23 53 056 A be
schriebenes Verfahren zur Herstellung eines Hohlstreifens aus schäumbarem und härtbarem
Kunstharz vermieden, bei dem ein Dosierkopf mit einem rotierenden Dorn zur Formung des
Innenraums kontinuierlich bewegt wird und derart durch übereinander gefügte Hohlstreifen
zusammenhängende Körper bildet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstel
lung von geschäumten raumbildenden und selbsttragenden Freiform-Baukörpern mittels
Stranggusstechnologie vorzuschlagen, mit denen freigeformte Baukörper frei von Trennstel
len herstellbar sind. Trotz des Fehlens von Trennstellen sollen die Eigenschaften der Baukör
per örtlich variierbar sein. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, den Materialaufwand in Be
zug auf örtlich unterschiedliche Beanspruchungen des Baukörpers zu optimieren. Die Aufga
be wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 13 ge
löst.
Bei dem Verfahren zur Herstellung von vertikalen oder horizontalen rohr- oder
tunnelartigen, selbsttragenden und raumbildenden Freiform-Baukörpern mittels einer mobilen
Stranggusstechnologie im Gleitschalverfahren wird in einem nach vorne offenen, temperier
ten und entgegen der Schäumungsrichtung selbstfahrend beweglichen Gleitreaktor über ein
rechnergestütztes Misch- und Dosierkopfsystem mit einer Vielzahl von Einspritzdüsen am
Bauort ein gefülltes Polyurethan-Mehrkomponentensystem gemischt, das unter Luftabschluss
mit gesteuertem Innendruck und in einem einzigen, fließend wiederholbaren Bautakt einge
bracht und segmentweise fortschreitend aushärtend zu monolithischen und/oder
wabenartigen Baukörpern ausreagiert. Die Eigenschaften des herzustellenden Baukörpers sind
während des Herstellungsprozesses mit einer Vielzahl von Einspritzdüsen variierend einstell
bar.
Das Einstellen der statischen, konstruktiven, bauphysikalischen und ökologi
schen Werkstoffeigenschaften geschieht vor Ort in dem den Baukörper ausformenden Gleit
reaktor und zwar über die Steuerung der Anteile der Materialkomponenten des gefüllten Po
lyurethan-Mehr-komponentensystems und durch die einstellbaren Prozessparameter Tempera
tur und Innendruck. Durch die Steuerung der Materialkomponenten des Polyurethan-
Mehrkomponenten-systems werden die Komponente (A) in Form von Polyhydroxylverbin
dungen mit Zusatzstoffen und die Komponente (B) in Form von Diphenylmethan-
4,4'diisocyanat, beziehungsweise dessen Derivate, Glasfasern und reaktive Keramikpulver
eingestellt. Dabei werden das Komponentensystem (A) und das Komponentensystem (B) in
dem Misch- und Dosierkopfsystem gesondert gemischt und über die Einspritzdüsen abge
schlossen von der Außenluft in den Gleitreaktor eingebracht und unter definierten Innendruck
zur chemischen Reaktion gebracht. Das Aufschäumungsverhalten, die Porenbildung und die
Dichte der Baukörper werden rechnergestützt über ein System von Einspritzdüsen gesteuert.
Über die Materialzusammensetzung und den definierten Innendruck werden
die Größe der Schaumgitter- beziehungsweise Porenstruktur sowie die statischen Eigenschaf
ten Druck-, Schub- und Zugfestigkeit, sowie die Dämmeigenschaften des gefüllten Polyu
rethan-Mehr-komponentensystems gesteuert. Vorteilhafterweise wird dabei der Gleitreaktor
im Reaktionsprozess in einem einzigen fließend wiederholbaren Bautakt mit einer
Vorschubgeschwindigkeit
von 0,1 bis 0,3 m/min geführt. In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung sind die Einspritzdüsen
des Gleitreaktors einzeln oder gruppenweise steuerbar.
Zur Herstellung komplexer Baukörper ist der Gleitreaktor aus einzelnen Modu
len zusammensetzbar. Die in den Modulen des Gleitreaktors enthaltenen Einspritzdüsen sind
einzeln, gruppenweise oder insgesamt ansteuerbar. Zur Herstellung komplexer Baukörper
sind auch auf einem von einem ersten Gleitreaktor ausgeformten Baukörper zeitversetzt ein
oder mehrere weitere Gleitreaktoren aufzusetzen, die jeweils zeitversetzt in einem einzigen
fließend wiederholbaren Bautakt einen oder mehrere weitere Baukörper ausformen. Vorteil
hafterweise werden mit dem ersten Gleitreaktor auf der Oberseite des Baukörpers Schienen
zur Aufnahme eines weiteren Gleitreaktors ausgeformt und diese Schienen stellen zugleich
einen Verbund zwischen dem unteren Baukörper und dem aufgesetzten Baukörper her.
Die Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens besteht aus
einem selbstfahrenden beweglichen Schalrahmen, der als ein nach vorn offener, temperierter
Gleitreaktor ausgebildet ist, der über ein rechnergestütztes Misch- und Dosierkopfsystem für
das Komponentensystem (A) und für das Komponentensystem (B) mit einer Vielzahl von
gegen die Bewegungsrichtung gerichteten Einspritzdüsen beschickbar ist. Dieser als selbst
fahrend beweglicher Schalrahmen ausgebildeter Gleitreaktor ist auf Schienen längs einer
Achse geführt. Vorteilhafterweise ist der Gleitreaktor zur Herstellung
monolithischer und/oder wabenartiger Baukörper aus einzelnen geraden, winkligen
und bogenförmigen Raumformen-Modulen entsprechenden Modulen zusammensetzbar. Der
Gleitreaktor weist die Form einer oder mehrerer unter unterschiedlichen Winkeln aneinander
anschließenden Geraden auf oder besitzt eine von einer Geraden abweichende Form.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darin, dass der Baukör
per in einem einzigen, fließend wiederholbaren Bautakt unter Luftabschluss im Gleitreaktor
segmentweise hergestellt wird, wobei die Segmente durch eine chemische Vernetzung mitein
ander verbunden sind und nicht unter Ausbildung einer geschlossenen Außenhaut erstarren.
Durch ein druckgesteuertes fortschreitendes Aushärten reagiert das Polyurethan-
Mehrkomponenten-system zu einem definierten monolithischen und/oder wabenar
tigen Baukörper ohne Trennstellen aus.
Das rechnergestützte Misch- und Dosiersystem ermöglicht mit einer Vielzahl
von Einspritzdüsen, darüber hinaus über die Steuerung der Anteile der Materialkomponenten
des gefüllten Polyurethan-Mehr-komponentensystems und durch die einstellbaren Prozesspa
rameter Temperatur und Druck, örtlich die Eigenschaften des Baukörpers zu variieren, das
heißt beispielsweise an Orten höherer Belastung die Festigkeit zu erhöhen, beziehungsweise
bei einem reduzierten Querschnitt gleichbleibende Festigkeitseigenschaften zu gewährleisten
und somit den Materialaufwand in Bezug auf die Beanspruchung zu optimieren. Durch die
rechnergestützte Steuerung lassen sich das Aufschäumungsverhalten, die Porenbildung und
die Dichte des Baukörpers beeinflussen. Über die Größe der Schaumgitter- beziehungsweise
Porenstruktur des Polyurethan-Mehr-komponentensystems werden die statischen Eigenschaf
ten wie Druck-, Schub- und Zugfestigkeit des sich ausbildenden Polyurethan-Hartschaumes
eingestellt.
Dazu ist der selbstfahrend bewegliche Schalrahmen als ein nach vorn offener,
temperierter Gleitreaktor mit einer Vielzahl von gegen die Bewegungsrichtung gerichteten
Einspritzdüsen ausgerüstet, die über das rechnergestützte Misch- und Dosierkopfsystem ge
speist werden. Der Gleitreaktor ist auf Schienen geführt, wobei in einem einzigen fließend
wiederholbaren Bautakt segmentweise die Herstellung monolithischer und/oder
wabenartige Baukörper ermöglicht wird. Die Materialbildungsphasen vollziehen sich dabei
unter Luftabschluss bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten entsprechend den physikali
schen und chemischen Vorgängen des jeweiligen Strukturbildungsprozesses und führen so zu
einem in einer rhythmischen Bewegung ablaufenden Verfahren.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich in einem einzigen Strang
guss monolithische und/oder wabenartige Wand- und Deckenteile, Dächer, Schalen
oder Kuppeln herstellen.
Das vorgeschlagene Verfahren ist relativ unabhängig von Umwelt- und Witte
rungseinflüssen, sowie von einer Vorproduktion abbindender Baustoffe und bietet darüber
hinaus hervorragende bauphysikalische und installationstechnische Vorteile, wie eine ständige
Zugänglichkeit von in Hohlräumen verlegten Leitungen über Revisionszugänge zu den luftge
füllten, wabenartigen Innenräumen. Das ermöglicht eine breite Anwendungsmöglichkeit im
Wohnungsbau, im Gewerbebau und im Bau von Einrichtungen einer technischen Infrastruk
tur, beispielsweise in Krisengebieten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und
wird im Folgenden näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1 Darstellung eines als Gleitreaktor ausgebildeten Schalrahmens
Fig. 2 Schnitt durch eine Prinzipdarstellung eines Moduls des selbstfahrenden Gleit
reaktors mit einer Vielzahl von Einspritzdüsen
Fig. 3 Darstellung eines ersten und eines zweiten Gleitreaktors
Fig. 4 Darstellung der Führung des Gleitreaktors
Fig. 5 Raumformen-Module
Fig. 6 Kombinations-Module
Fig. 7 Sonderformen
Fig. 1 zeigt einen als Schalrahmen ausgebildeten nach vorn offenen Gleitreak
tor 1 in der Form eines Portals mit drei rechtwinklig aneinander anschließenden Geraden. An
den Gleitreaktor 1 ist über Schlauch- und Rohrleitungen ein Misch- und Dosierkopfsystem 2
für die Komponentensysteme A und B mit einer Vielzahl von Einspritzdüsen 3 angeschlos
sen. Der Gleitreaktor 1 ist auf Schienen 4 in die durch Pfeile angedeutete Vorschubrichtung
selbstfahrend beweglich. Die Einspritzdüsen 3 sind dabei derart angeordnet, dass die Schäu
mungsrichtung entgegen der Vorschubbewegung vorgesehen ist. Durch den dargestellten
Gleitreaktor 1 in der Form eines Portals wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ein ge
schäumter selbsttragender tunnelartiger Baukörper 5 ausgebildet. In Analogie zu feststehen
den Extrudern wird die Seite des Materialaustritts als "vorn" bezeichnet, wobei in diesem Fall
das austretende Material ortsfest ist und sich der den Extruder darstellende Gleitreaktor 1
rücklings bewegt.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung das Prinzip des selbstfahrenden
Gleitreaktors 1 mit der Vielzahl von Einspritzdüsen 3. Das in den Gleitreaktor 1 durch die
Einspritzdüsen 3 eingebrachte flüssige bis pastöse Polyurethan-Mehrkomponentensystem
wird auf einen noch in Reaktion befindlichen Polyurethan-Hartschaum unter Vorschubbewe
gung des Gleitreaktors 1 aufgepresst und befindet sich in einer ersten Zone 6 im Zustand der
Mischung und des Aufschäumens, wobei das Polyurethan-Mehrkomponentensystem eine et
wa kremige Konsistenz annimmt. Das Einpressen des Polyurethan-Mehrkomponentensystem
in den Gleitreaktor erfolgt von der Außenluft abgeschlossen bei definiertem Innendruck.
Nach einer relativ kurzen Reaktionszeit kommt es bei fortschreitendem Bewe
gen des Gleitreaktors 1 in einer zweiten Zone 7 unter heftigem Aufschäumen des Polyu
rethan-Mehr-komponentensystems zu einer Komponentenbindung. Dieses Aufschäumen wird
unter anderem durch den Gegendruck gesteuert, der von dem sich mit unterschiedlicher Ge
schwindigkeit bewegenden Gleitreaktor 1 ausgeübt wird. In einer dritten Zone 8 gelangt das
Polyurethan-Mehrkomponentensystem bei einer relativ geringen Bewegung des Gleitreaktors
1 schließlich in einen Zustand der Komponentenhärtung und schließlich in einer vierten und
letzten Zone 9 in einen Zustand, bei dem der nunmehr gebildete, aber noch in Reaktion be
findliche Polyurethan-Hartschaum 70 bis 80 Prozent seiner Tragfähigkeit erreicht hat. In die
sem Zustand muss der Polyurethan-Hartschaum ausgeschalt werden, um nicht mit dem
Gleitreaktor 1 zu verbacken. Dazu beginnt der fließend wiederholbare Bautakt von vorn, in
dem segmentweise und unter einer rhythmischen Bewegung des Gleitreaktors 1 im Bereich
von 0,1 bis 0,3 m/min erneut auf den noch in Reaktion befindlichen Polyurethan-Hartschaum
das Polyurethan-Mehrkomponentensystem aufgepresst wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt es nicht zur Ausbildung einer
unter Luftzutritt entstehenden geschlossenen Außenhaut der erstarrten Segmenten, die zum
großen Teil nur aufgrund ihrer Formschlüssigkeit zusammenhängen. Das auf den noch in Er
härtungsreaktion befindlichen Polyurethan-Hartschaum aufgepresste und von der Außenluft
abgeschlossen Mehrkomponentensystem geht vielmehr mit dem vorherigen Segment eine
chemische Vernetzung ein. Die Festigkeitswerte des Polyurethan-Hartschaums nähern sich
anschließend ihrem Endwert.
Durch eine entsprechende Mischung des Polyurethan-Mehrkompo
nentensystems und durch eine entsprechende Drucksteuerung des Aufschäumprozesses ist es
möglich, je nach den Anforderungen, einen offenzelligen oder geschlossenzelligen Polyu
rethan-Hartschaum herzustellen. Insbesondere bei Baukörpern für Wohnbauten wird ein of
fenzelliger Polyurethan-Hartschaum mit Diffusionseigenschaften bevorzugt.
Fig. 3 zeigt ebenfalls in einer schematischen Darstellung einen ersten Baukör
per 5, der von einem ersten in der durch Pfeile angedeuteten Vorschubrichtung bewegten
Gleitreaktor 1 geformt wird. Durch das in wenigen Minuten ausreagierende Polyurethan-
Mehr-komponentensystems und der dabei erreichten Tragfähigkeit von 70 bis 80 Prozent des
Endwertes ergibt sich die Möglichkeit der Gestaltung komplexer Baukörper 5 durch ein zeit
versetztes Aufsetzen eines zweiten Gleitreaktors 1' und der Ausführung eines weiteren Bau
körpers 5'. Durch die Art des Baustoffes in der Form des durch die chemische Reaktion ge
bildeten Polyurethan-Hartschaums ist nachträglich ein beliebiges Einbringen von Öffnungen
möglich.
Fig. 4 zeigt als ein Beispiel die Darstellung der Führung des Gleitreaktors 1.
Die zur Führung verwendeten Schienen 4 für einen zweiten Gleitreaktor 1' zur Ausbildung
eines weiteren Baukörpers 5' gemäß Fig. 3 können entweder als Schienen 4 auf den Baukör
per 5 aufgebracht oder aber schon zusammen mit dem Baukörper 5 als solche ausgeformt
werden. In beiden Fällen dienen die Schienen 4 für den zweiten Gleitreaktor 1' zweckmäßi
gerweise zugleich auch als Verankerung für den aufgesetzten weiteren Baukörper 5'.
Fig. 5 zeigt als Beispiel ohne Anspruch auf Vollständigkeit mögliche Raum
formen-Module 10. Es hat sich in der Praxis als zweckmäßig erwiesen, einen größeren Gleit
reaktor 1 in einzelne für sich gesteuerte Module zu unterteilen. Zweckmäßigerweise stehen
die Module des Gleitreaktors 1 in Übereinstimmung mit bestimmten Raumformen-Modulen
10. Es handelt sich hierbei um in dem Bauwesen häufig anzutreffende Gestaltungen. Dabei
herrschen kubische oder dreieckige Formen vor.
Es sind aber auch andere hier nicht dargestellte Formen, wie gewölbte Raum
formen-Module 10, ausführbar. Sie sind einzeln für sich verwendbar oder zur Herstellung
eines monolithischen Baukörpers 5 kombinierbar. Die in einem Modul des Gleitreaktors 1
gruppenweise zusammengefassten Einspritzdüsen 3 lassen sich auf diese Weise zur örtlichen
Variation der Eigenschaften des Baukörpers 5 gesondert steuern. Sowohl durch eine Steue
rung einzelner Einspritzdüsen 3, als auch durch eine in diesem Beispiel gezeigte gruppenwei
se Steuerung der Einspritzdüsen 3, lassen sich monolithische Baukörper 5 mit örtlich unter
schiedlichen Eigenschaften wie Festigkeit, Gewicht oder Diffusionsverhalten herstellen.
Fig. 6 stellt wiederum in schematischer Form die Kombination der in Fig. 5
vorgestellten Raumformen-Module 10 dar. Durch die Kombination der einzelnen Module des
Gleitreaktors 1 entsprechend den Raumformen-Modulen 10 zu einem komplexen Gleitreaktor
1 lassen sich komplexe monolithische Baukörper 5" mit örtlich variierbaren Eigenschaften
herstellen. Aus Gründen einer besseren Erkennbarkeit wurden in die Darstellung Trennlinien
eingefügt, obwohl es sich um einen zusammenhängenden monolithischen Baukörper 5" han
delt. Dessen ungeachtet hinterlassen die einzelnen Module des Gleitreaktors 1 in der Praxis
ähnliche Markierungen. Es versteht sich von selbst, dass die Kombination der Bauformen
auch in dem in Fig. 3 dargestellten Verfahren ausführbar ist.
Fig. 7 zeigt das Beispiel eines komplexen monolithischen Baukörpers 5" mit
sowohl massiven als auch wabenartigen Wand- und Deckenteilen in einer Sonderform. Dieses
Beispiel veranschaulicht, dass mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem einzigen
Strangguss ein derart komplexer Baukörper 5" herstellbar ist. Die Trennlinien zwischen den
einzelnen Modulen des einen Gleitreaktors 1 dienen auch hier nur der besseren Erkennbarkeit,
beziehungsweise stellen Markierungen an dem komplexen Baukörper 5" dar. Mit diesem
Beispiel soll veranschaulicht werden, welche Gestaltungsmöglichkeiten in dem erfindungs
gemäßen Verfahren ruhen. Auf zwei wabenartigen Wandteilen ruht ein wabenartiges Decken
teil. Auf zwei weiteren wabenartigen Wandteilen ruht schließlich ein Gewölbeteil von erheb
licher Spannweite, das aus wabenartigen Abschnitten in ein massives Mittelteil übergeht.
Insbesondere dieses Beispiel zeigt, dass neben der Reduzierung des Material
verbrauchs das vorgeschlagene Verfahren hervorragende bauphysikalische und installations
technische Vorteile gewährt, wie eine ständige Zugänglichkeit von in Hohlräumen verlegten
Leitungen über Revisionszugänge zu den luftgefüllten wabenartigen Innenräumen.
Darüber hinaus ist das Verfahren relativ unabhängig von Umwelt- und Witte
rungseinflüssen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Herstellung von Baukörpern 5; 5';
5" im Hoch- und Tiefbau einsetzbar.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung von vertikalen oder horizontalen rohr- oder tunnelartigen,
selbsttragenden und raumbildenden Freiform-Baukörpern mittels einer mobilen
Stranggusstechnologie im Gleitschalverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass in ei
nem nach vorne offenen temperierten und entgegen der Schäumungsrichtung selbstfah
rend beweglichen Gleitreaktor (1) über ein rechnergestütztes Misch- und Dosierkopf
system (2) mit einer Vielzahl von Einspritzdüsen (3) am Bauort ein gefülltes Polyu
rethan-Mehrkomponentensystem gemischt, unter Luftabschluss mit gesteuertem In
nendruck und in einem einzigen fließend wiederholbaren Bautakt eingebracht und
segmentweise fortschreitend aushärtend zu monolithischen und/oder waben
artigen Baukörpern (5; 5'; 5") ausreagiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaften des
herzustellenden Baukörpers (5; 5'; 5") während des Herstellungsprozesses mit einer
Vielzahl von Einspritzdüsen (3) variierend einstellbar sind.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstel
lung der statischen, konstruktiven, bauphysikalischen und ökologischen Werkstoffei
genschaften vor Ort in dem den Baukörper (5; 5'; 5") ausformenden Gleitreaktor (1)
geschieht, und zwar
- a) über die Steuerung der Anteile der Materialkomponenten des gefüllten Polyurethan-Mehr-komponentensystems,
- b) durch die einstellbaren Prozessparameter Temperatur und Innendruck.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerung
der Materialkomponenten des Polyurethan-Mehr-komponentensystems die Komponen
te (A) in Form von Polyhydroxylverbindungen mit Zusatzstoffen und die Komponente
(B) in Form von Diphenylmethan-4,4'diisocyanat, beziehungsweise dessen Derivate,
Glasfasern und reaktive Keramikpulver eingestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Komponentensystem
(A) und das Komponentensystem (B) in dem Misch- und Dosierkopfsystem (2) geson
dert gemischt und über die Einspritzdüsen (3) in den Gleitreaktor (1) eingebracht und
unter definiertem Innendruck sowie Luftabschluss zur chemischen Reaktion gebracht
werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass rechnergestützt über ein System von Einspritzdüsen (3) das Auf
schäumungsverhalten, die Porenbildung und die Dichte der Baukörper (5; 5'; 5") ge
steuert werden.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass rechnergestützt über die Materialzusammensetzung und den defi
nierten Innendruck die Größe der Schaumgitter- beziehungsweise Porenstruktur sowie
die statischen Eigenschaften Druck-, Schub- und Zugfestigkeit sowie die Dämmeigen
schaften des gefüllten Polyurethan-Mehr-komponentensystems gesteuert werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass der fließend wiederholbare Bautakt mit einer
Vorschubgeschwindigkeit von
0,1 bis 0,3 m/min, erfolgt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Einspritzdüsen (3) des Gleitreaktors (1) einzeln oder gruppen
weise steuerbar sind.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Gleitreaktor (1) aus einzelnen Modulen zusammengesetzt
wird, die in den Modulen des Gleitreaktors (1) enthaltenen Einspritzdüsen (3) einzeln,
gruppenweise oder insgesamt angesteuert werden und dass derart komplexe Baukörper
(5") ausführbar sind.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass auf einem von einem ersten Gleitreaktor (1) ausgeformten Bau
körper (5) zeitversetzt ein oder mehrere weitere Gleitreaktoren (1') geführt werden, die
jeweils zeitversetzt in einem einzigen fließend wiederholbaren Bautakt einen oder
mehrere weitere Baukörper (5') ausformen und dass derart komplexe Baukörper (5")
ausführbar sind.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass mit dem ersten Gleitreaktor (1) auf der Oberseite des Baukörpers
(5) Schienen (4) zur Aufnahme eines weiteren Gleitreaktors (1') ausgeformt werden
und diese Schienen (4) zugleich einen Verbund zwischen dem unteren Baukörper (5)
und dem aufgesetzten Baukörper (5') darstellen.
13. Vorrichtung zur Durchführung des in den Ansprüchen 1 bis 12 beschriebenen Verfah
rens, dadurch gekennzeichnet, dass ein selbstfahrend beweglicher Schalrahmen als
ein nach vorn offener temperierter Gleitreaktor (1) ausgebildet ist, der über ein rech
nergestütztes Misch- und Dosierkopfsystem (2) für das Komponentensystem (A) und
für das Komponentensystem (B) mit einer Vielzahl von gegen die Bewegungsrichtung
gerichteten Einspritzdüsen (3) beschickbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der als selbstfahrend
beweglicher Schalrahmen ausgebildete Gleitreaktor (1) auf Schienen (4) geführt ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der als
selbstfahrend beweglicher Schalrahmen ausgebildete Gleitreaktor (1) auf Schienen (4)
längs einer Achse geführt ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der
Gleitreaktor (1) zur Herstellung monolithischer und/oder wabenartiger Bau
körper (5; 5'; 5") aus einzelnen geraden, winkligen und bogenförmigen Raumformen-
Modulen (10) zusammensetzbar ist.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der als
selbstfahrend beweglicher Schalrahmen ausgebildete Gleitreaktor (1) die Form einer
oder mehrerer unter unterschiedlichen Winkeln aneinander anschließenden Geraden
aufweist.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der als
selbstfahrend beweglicher Schalrahmen ausgebildete Gleitreaktor (1) von einer Gera
den abweichende Formen aufweist.
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DE2000121765 DE10021765C2 (de) | 2000-05-04 | 2000-05-04 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von geschäumten selbsttragenden Freiform-Baukörpern mittels Stranggusstechnologie |
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