DE102009005805A1 - Lightweight plate-shaped component manufacturing method for construction purpose, involves mixing material with binder under thermal effect and hardening binder, where reinforcement or mesh is embedded on surface of plate before hardening - Google Patents

Lightweight plate-shaped component manufacturing method for construction purpose, involves mixing material with binder under thermal effect and hardening binder, where reinforcement or mesh is embedded on surface of plate before hardening Download PDF

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Abstract

The method involves providing a surface of a base plate (12) with a reinforcement or mesh (16). The plate is made of base material and a binder by extrusion or injection molding. The base material in the form of granules or fibers is mixed with the binder under a thermal effect and the binder is hardened. The reinforcement or mesh is embedded on the surface of the plate before hardening. Granulate material made of foam glass is used as the base material. Water glass, hardenable thin-bed mortar or resin is used as the binder. A glass mat or a glass mesh is used as the reinforcement or mesh. An independent claim is also included for a lightweight component for construction purpose, comprising a base plate.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, das als Bauwerkstoff dient, und eine Grundplatte und an mindestens einer Oberfläche der Grundplatte ein wenigstens teilweise in die Grundplatte eingebettetes Gewebe oder Geflecht aufweist.The Invention relates to a method for producing a component, which serves as a building material, and a base plate and at least a surface of the base plate at least partially Having fabric or mesh embedded in the base plate.

Ein solches Verfahren ist aus der EP 0 640 030 B1 des Anmelders bekannt. Dort ist ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtbauteils in Platten- oder Quaderform als Bauwerkstoff für tragende Konstruktionen bekannt, bei dem in einen plattenförmigen Grundwerkstoff aus beliebigem Material an einer Oberfläche ein Gewebe oder Geflecht zur Erhöhung der statischen Stabilität eingebracht wird. Dabei wird die Platte aus dem Grundwerkstoff vorgefertigt, und das Gewebe oder Geflecht wird in den noch weichen Grundwerkstoff eingepresst, oder aber es wird in die Oberfläche des Grundwerkstoffs ein Raster eingebracht, in das das Gewebe oder Geflecht eingelegt wird. Dieses Herstellungsverfahren hat sich in der Praxis bereits hervorragend bewährt. Die Platte aus dem Grundwerkstoff ist jedoch oft aufwendig zu fertigen.Such a method is from the EP 0 640 030 B1 known to the applicant. There, a method for producing a lightweight component in plate or cuboid form as a construction material for load-bearing structures is known, in which a fabric or braid is introduced to increase the static stability in a plate-shaped base material made of any material on a surface. The plate is prefabricated from the base material, and the fabric or mesh is pressed into the still soft base material, or it is introduced into the surface of the base material, a grid in which the fabric or braid is inserted. This manufacturing process has already proven itself in practice. However, the plate of the base material is often expensive to manufacture.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass das mit dem Verfahren herstellbare Bauteil einfacher zu fertigen ist.It is therefore an object of the invention, a method of the aforementioned Form such a way that can be produced by the method Component is easier to manufacture.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Grundplatte aus einem Grundwerkstoff und einem Bindemittel mittels Extrudieren oder Spritzgießen hergestellt wird, wobei der Grundwerkstoff in Form von Körnern oder Fasern mit dem Bindemittel unter Wärmeeinwirkung gemischt und das Bindemittel anschließend ausgehärtet wird, und wobei das Gewebe oder Geflecht vor dem Aushärten in die Grundplatte eingebettet wird. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The The object is achieved according to the invention that the base plate consists of a base material and a binder produced by extrusion or injection molding, wherein the base material in the form of grains or fibers mixed with the binder under heat and the binder is then cured, and wherein the fabric or braid before curing in the Base plate is embedded. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Herstellung der Grundplatte mittels Extrudieren oder Spritzgießen einfacher, kostengünstiger und möglicherweise auch schneller ist, wenn als Grundwerkstoff Körner oder Fasern, insbesondere ein Granulat verwendet wird. Unter Granulat sind alle schüttfähigen körnigen Güter zu verstehen, wobei insbesondere auch Schrot und pulverförmige Materialien beinhaltet sein sollen. Dabei ist es um so vorteilhafter, je kleiner die Partikel des Granulats sind. Das Granulat bildet zusammen mit dem viskosen Bindemittel ein fließfähiges Gemisch, das spritzguß- oder extrusionsfähig ist. Dabei wird besonders bevorzugt, wenn als Grundwerkstoff ein Granulat aus Bläh- oder Schaumglas verwendet wird, das in der Regel überwiegend aus recyceltem Glas gewonnen wird. Es ist aber auch möglich, ein Granulat oder Fasern aus nachwachsendem Rohstoff zu verwenden. Als Bindemittel werden Wasserglas, aushärtbarer Dünnbettmörtel oder Harze bevorzugt, während als Gewebe oder Geflecht ein Glasvlies oder ein Glasgittergewebe bevorzugt wird.Of the Invention is based on the idea that the production of the base plate by extrusion or injection molding easier, cheaper and more possibly also faster, if as a base material Grains or fibers, in particular granules used becomes. Among granules are all pourable granular Goods to understand, in particular also shot and powdery materials should be included. there it is the more advantageous, the smaller the particles of the granules are. The granules form together with the viscous binder a flowable mixture, the injection-molded or is extrudable. It is particularly preferred if As base material a granulate of expanded or foam glass which is usually recycled mostly Glass is won. But it is also possible to use a granulate or to use fibers from renewable raw material. As a binder Become a water glass, curable thin-bed mortar or resins, while as a fabric or braid a glass fleece or a glass mesh fabric is preferred.

Das Aushärten des Bindemittels kann vollständig oder teilweise in dem zum Extrudieren verwendeten Extruder bzw. in dem zum Spritzgießen verwendeten Spritzgusswerkzeug erfolgen. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass das Bauteil nach dem Extrudieren oder Spritzgießen in einem Aushärteofen zum Aushärten des Bindemittels temperaturbeaufschlagt wird. Um eine glatte Oberfläche zu erreichen, kann das Gewebe oder Geflecht vollständig in die Grundplatte eingebettet werden. Soll eine raue Oberfläche erzielt werden, kann das Gewebe oder Geflecht auch so weit in die Grundplatte eingebettet werden, dass es ein Stück weit aus der Oberfläche der Grundplatte hervorsteht. Eine rauhe Oberfläche kann eine Haftbrücke für eine aufzubringende Deckschicht oder ähnliches bilden. Das Gewebe oder Geflecht bildet ein statisches Stabilisierungselement, das insbesondere als Rissbewehrung wirkt, das Bauteil jedoch auch weniger anfällig gegen Brüche macht. Es versteht sich von selbst, dass sowohl nur eine der einander abgewandeten Oberflächen der Grundplatte als auch beide Oberflächen mit einem Gewebe oder Geflecht versehen werden können, wobei in letzterem Fall von einem Obergurt und einem Untergurt gesprochen wird.The Curing of the binder can be complete or partially in the extruder used for extruding or in the injection molding tool used for injection molding. Alternatively or additionally, it is also possible that the component after extrusion or injection molding in a curing oven for curing the binder temperature applied becomes. To achieve a smooth surface, that can Fabric or mesh completely embedded in the base plate become. If a rough surface can be achieved, can The fabric or braid also so far embedded in the base plate Be that far from the surface the base plate protrudes. A rough surface can an adhesive bridge for a cover layer to be applied or something similar. The tissue or braid forms a static stabilizing element that acts in particular as crack reinforcement, However, the component also less prone to breakage power. It goes without saying that only one of each other opposite surfaces of the base plate as well as both Surfaces are provided with a fabric or braid can, in the latter case of a top chord and a Lower chord is spoken.

Das Gewebe oder Geflecht kann während des Extrudierens oder Spritzgießens in die Grundplatte eingebettet werden. Erfolgt die vollständige Aushärtung des Bindemittels nach dem Extrudieren oder Spritzgießen, so ist es auch möglich, dass das Gewebe oder Geflecht nach dem Extrudieren oder Spritzgießen in die Grundplatte eingebettet wird.The Tissue or braid can during extrusion or Injection molding to be embedded in the base plate. He follows the complete curing of the binder after extruding or injection molding, it is also possible that the fabric or braid after extrusion or injection molding embedded in the base plate.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird auf die Grundplatte zumindest auf der mit dem Gewebe oder Geflecht versehenen Oberfläche eine Deckschicht aufgebracht, beispielsweise eine Farbschicht oder eine wasserabweisende oder wasserdichte Schicht, falls das Bauteil im Sanitärbereich Anwendung finden soll. Die Deckschicht kann auch eine Spezialmörtel-Schicht sein, die bei der Weiterverarbeitung des Bauteils als Haftbrücke dient.According to one advantageous development is at least on the base plate the surface provided with the fabric or braid applied a cover layer, for example, a paint layer or a water-repellent or waterproof layer, if the component in the sanitary sector should apply. The cover layer may also be a special mortar layer used in the Further processing of the component serves as a bonding agent.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird das Bauteil nach dem Aushärten unter Bildung einer konvexen und einer konkaven Oberfläche gebogen. Insbesondere können dadurch Bauteile hergestellt werden, die die Form eines Zylindermantels oder eines aufgeschnittenen Zylindermantels haben. Dabei wird bevorzugt, dass das Gewebe oder Geflecht an der konvexen Oberfläche vor dem Biegen entlang von parallel zur Biegeachse verlaufenden Linien geschnitten wird, um Spannungen an der konvexen Oberfläche zu vermeiden. Wird eine Deckschicht angebracht, so wird bevorzugt, dass diese nach dem Biegen aufgebracht wird.According to a further advantageous embodiment, the component is bent after curing to form a convex and a concave surface. In particular, components can thereby be produced that have the shape of a cylinder jacket or a cut cylinder jacket. It is preferred that the tissue or braid be on the convex surface before bending along parallel to the bending axis cut lines to avoid stresses on the convex surface. If a cover layer is applied, it is preferred that this is applied after bending.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenin the The invention will be described below with reference to a drawing in the drawing illustrated embodiment illustrated. Show it

1a ein plattenförmiges Bauteil in Draufsicht in drei verschiedenen, zeitlich aufeinander folgenden Herstellungsstadien und 1a a plate-shaped component in plan view in three different, temporally successive stages of manufacture and

1b das Bauteil gemäß 1a in Seitenansicht. 1b the component according to 1a in side view.

Das in 1a, 1b dargestellte Leichtbauteil 10 weist eine Grundplatte 12 auf, die aus einem Stoffgemisch, bestehend aus einem Granulat aus Blähglaspartikeln als Grundwerkstoff und einem Bindemittel, im vorliegenden Fall Wasserglas, besteht. Das Granulat und das Bindemittel werden zu einer fließfähigen Substanz gemischt, die in einem Extruder oder einem Spritzgusswerkzeug in die Plattenform gebracht wird, die im rechten Drittel von 1a, 1b dargestellt ist. Vor dem Aushärten des Bindemittels wird ein Gewebe oder Geflecht, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Glasgittergewebe, in eine Oberfläche 14 der Grundplatte 12 eingebracht, so dass es ein Stück weit aus der Oberfläche 14 hervorsteht und eine rauhe Oberfläche bildet, wie im mittleren Drittel von 1a, 1b dargestellt. Das Einbetten des Geflechts 16 kann während des Extrusions- oder Spritzgussprozesses im Werkzeug oder nach Entnahme der Grundplatte 12 aus dem Werkzeug erfolgen. Nach dem Einbetten des Geflechts 16 wird das Bindemittel durch Wärmebeaufschlagung ausgehärtet. Schließlich wird in einem letzten Verfahrensschritt eine Deckschicht 18 auf die Oberfläche 14 und das Geflecht 16 aufgebracht. Es handelt sich dabei um eine dünne Spezialmörtel-Schicht, die eine Haftbrücke für die Weiterverarbeitung des Bauteils 10 bildet. Das Bauteil 10 im Endzustand mit Grundplatte 12, Geflecht 16 und Deckschicht 18 ist im linken Drittel von 1a, 1b dargestellt.This in 1a . 1b illustrated lightweight component 10 has a base plate 12 on, which consists of a mixture consisting of a granules of expanded glass particles as the base material and a binder, in the present case, water glass. The granules and the binder are mixed into a flowable substance, which is made into the plate shape in the right third of an extruder or an injection molding tool 1a . 1b is shown. Before curing of the binder, a fabric or mesh, in the present embodiment, a glass mesh fabric, in a surface 14 the base plate 12 introduced, leaving it a bit far from the surface 14 protrudes and forms a rough surface, as in the middle third of 1a . 1b shown. The embedding of the mesh 16 can during the extrusion or injection molding process in the tool or after removal of the base plate 12 out of the tool. After embedding the braid 16 the binder is cured by applying heat. Finally, in a final process step, a cover layer 18 on the surface 14 and the braid 16 applied. It is a thin layer of special mortar which creates a bonding layer for the further processing of the component 10 forms. The component 10 in the final state with base plate 12 , Braid 16 and topcoat 18 is in the left third of 1a . 1b shown.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten:In summary the following is to be stated:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils 10 als Bauwerkstoff, welches eine Grundplatte 12 und an mindestens einer Oberfläche 14 der Grundplatte 12 ein wenigstens teilweise in die Grundplatte 12 eingebettetes Gewebe oder Geflecht 16 aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Grundplatte 12 aus einem Grundwerkstoff und einem Bindemittel mittels Extrudieren oder Spritzgießen hergestellt wird, wobei der Grundwerkstoff in Form von Körnern oder Fasern mit dem Bindemittel unter Wärmeeinwirkung gemischt und das Bindemittel anschließend ausgehärtet wird, und wobei das Gewebe oder Geflecht 16 vor dem Aushärten in die Grundplatte eingebettet wird.The invention relates to a method for producing a component 10 as a building material, which is a base plate 12 and on at least one surface 14 the base plate 12 at least partially in the base plate 12 embedded tissue or mesh 16 having. According to the invention it is provided that the base plate 12 is made of a base material and a binder by means of extrusion or injection molding, wherein the base material in the form of grains or fibers mixed with the binder under heat and the binder is then cured, and wherein the fabric or braid 16 is embedded in the base plate before curing.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 0640030 B1 [0002] EP 0640030 B1 [0002]

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (10) als Bauwerkstoff, welches eine Grundplatte (12) und an mindestens einer Oberfläche (14) der Grundplatte (12) ein wenigstens teilweise in die Grundplatte (12) eingebettetes Gewebe oder Geflecht (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (12) aus einem Grundwerkstoff und einem Bindemittel mittels Extrudieren oder Spritzgießen hergestellt wird, wobei der Grundwerkstoff in Form von Körnern oder Fasern mit dem Bindemittel unter Wärmeeinwirkung gemischt und das Bindemittel anschließend ausgehärtet wird, und wobei das Gewebe oder Geflecht (16) vordem Aushärten in die Grundplatte (12) eingebettet wird.Method for producing a component ( 10 ) as a building material, which has a base plate ( 12 ) and at least one surface ( 14 ) of the base plate ( 12 ) at least partially into the base plate ( 12 ) embedded tissue or braid ( 16 ), characterized in that the base plate ( 12 ) is made of a base material and a binder by means of extrusion or injection molding, wherein the base material in the form of grains or fibers mixed with the binder under heat and the binder is then cured, and wherein the tissue or braid ( 16 ) before curing in the base plate ( 12 ) is embedded. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aushärten des Bindemittels wenigstens teilweise in dem zum Extrudieren verwendeten Extruder bzw. in dem zum Spritzgießen verwendeten Spritzgusswerkzeug erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the curing of the binder at least partially in the extruder used for extrusion or in the injection molding used injection molding tool. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil nach dem Extrudieren oder Spritzgießen in einem Aushärteofen zum Aushärten des Bindemittels temperaturbeaufschlagt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the component after extrusion or injection molding in a curing oven to cure the binder temperature is applied. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe oder Geflecht (16) vollständig in die Grundplatte (12) eingebettet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fabric or braid ( 16 ) completely into the base plate ( 12 ) is embedded. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe oder Geflecht (16) so weit in die Grundplatte (12) eingebettet wird, dass es ein Stück weit aus der Oberfläche (14) der Grundplatte (12) hervorsteht.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fabric or braid ( 16 ) so far into the base plate ( 12 ) that it is a bit far out of the surface ( 14 ) of the base plate ( 12 protruding). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe oder Geflecht (16) während des Extrudierens oder Spritzgießens in die Grundplatte (12) eingebettet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fabric or braid ( 16 ) during extrusion or injection molding into the base plate ( 12 ) is embedded. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe oder Geflecht (16) nach dem Extrudieren oder Spritzgießen in die Grundplatte (12) eingebettet wird.Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the tissue or braid ( 16 ) after extruding or injection molding into the base plate ( 12 ) is embedded. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundwerkstoff ein Granulat aus Blähglas verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the base material is a granulate Blown glass is used. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Wasserglas, aushärtbarer Dünnbettmörtel oder ein Harz verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a binder water glass, curable Thin bed mortar or a resin is used. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Gewebe oder Geflecht (16) ein Glasvlies oder ein Glasgittergewebe verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as tissue or braid ( 16 ) a glass fleece or a glass mesh fabric is used. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Grundplatte (12) zumindest auf der mit dem Gewebe oder Geflecht (16) versehenen Oberfläche (14) eine Deckschicht (18) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that on the base plate ( 12 ) at least on the tissue or braid ( 16 ) surface ( 14 ) a cover layer ( 18 ) is applied. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) nach dem Aushärten unter Bildung einer konvexen und einer konkaven Oberfläche gebogen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 10 ) is bent after curing to form a convex and a concave surface. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe oder Geflecht (16) an der konvexen Oberfläche vor dem Biegen entlang von parallel zur Biegeachse verlaufenden Linien geschnitten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fabric or braid ( 16 ) is cut at the convex surface before bending along lines parallel to the bending axis. Leichtbauteil für Bauzwecke, welches eine Grundplatte (12) aus einem körnigen oder faserförmigen Grundwerkstoff aufweist, wobei die Partikel des Grundwerkstoffs durch ein ausgehärtetes Bindemittel miteinander verbunden sind, und wobei eine Oberfläche (14) der Grundplatte (12) mit einem Gewebe oder Geflecht (16) als Rissbewehrung versehen ist.Lightweight component for building, which has a base plate ( 12 ) of a granular or fibrous base material, wherein the particles of the base material are interconnected by a cured binder, and wherein a surface ( 14 ) of the base plate ( 12 ) with a fabric or braid ( 16 ) is provided as a crack reinforcement.
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