DE10308192A1 - Verfahren zum Befüllen von Hohlräumen in Verbundelementen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Befüllen von Hohlräumen mit einem Volumen kleiner 10000cm·3· zwischen Schichten (i) und (iii) in Verbundelementen, die folgende Schichtstruktur aufweisen: DOLLAR A (i) 2 bis 20 mm Metall, DOLLAR A (ii) 10 bis 100 mm Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, erhältlich durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, DOLLAR A (iii) 2 bis 20 mm Metall, DOLLAR A dadurch gekennzeichnet, dass man mit einer Verpressvorrichtung (x) die vermischten Ausgangsstoffe (a) und (b) zur Herstellung von (ii) durch mindestens eine Öffnung (iv) in (i) und/oder (iii) einfüllt und die verdrängte Luft durch mindestens eine Öffnung (v), die zusätzlich zur Öffnung (iv) in (i) und/oder (iii) vorliegt, austritt.

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren zum Befüllen von Hohlräumen mit einem Volumen kleiner 10000 cm3, bevorzugt 500 cm3 bis 6000 cm3 zwischen Schichten (i) und (iii) in Verbundelementen, die folgende Schichtstruktur aufweisen:
    • (i) 2 mm bis 20 mm, bevorzugt 2 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt 5 mm bis 10 mm Metall,
    • (ii) 10 mm bis 100 mm Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte erhältlich durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen,
    • (iii) 2 mm bis 20 mm, bevorzugt 2 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt 5 mm bis 10 mm Metall.
  • Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Verpressvorrichtung, die ein zylindrisches Rohrteil (xi), einen Deckel (xii), einen Boden (xiii) mit Ausflussöffnung (xvi), einen Kolben (xiv), eine Stange (xv) sowie Dichtungen zwischen Deckel (xii) und zylindrischem Rohrteil (xi), zwischen Boden (xiii) und zylindrischem Rohrteil (xi) und zwischen Kolben (xiv) und zylindrischen Rohrteil (xi) umfasst, wobei der Deckel (xii) und der Boden (xiii) reversibel, bevorzugt mittels allgemein üblichen Schnellverschlüssen mit dem zylindrischen Rohrteil (xi) verbunden sind und der Kolben (xiv) mittels eines Kugelgelenks mit der Stange (xv) verbunden ist und die Stange (xv) durch ein Gewinde in dem Deckel (xii), durch den die Stange (xv) geführt wird, in das zylindrische Rohrteil (xi) gedreht und damit den Kolben in Richtung der Ausflussöffnung (xvi) bewegt wird und wobei der Raum, der von Boden (xiii), zylindrischem Rohrteil (xi) und Kolben (xiv) begrenzt wird, ein Volumen von kleiner 10000 cm3, bevorzugt 500 bis 6000 cm3 aufweist.
  • Für die Konstruktion von Schiffen, beispielsweise Schiffsrümpfen und Laderaumabdeckungen, Brücken, Dächern oder Hochhäusern müssen Konstruktionsteile verwendet werden, die erheblichen Belastungen durch äußere Kräfte standhalten können. Derartige Konstruktionsteile bestehen aufgrund dieser Anforderungen üblicherweise aus Metallplatten oder Metallträgern, die durch eine entsprechende Geometrie oder geeignete Verstrebungen verstärkt sind. So bestehen Schiffsrümpfe von Tankschiffen aufgrund von erhöhten Sicherheitsnormen üblicherweise aus einem inneren und einem äußeren Rumpf, wobei jeder Rumpf aus 15 mm dicken Stahlplatten, die durch ca. 2 m lange Stahlverstrebungen miteinander verbunden sind, auf gebaut ist. Da diese Stahlplatten erheblichen Kräften ausgesetzt sind, werden sowohl die äußere, als auch die innere Stahlhülle durch aufgeschweißte Verstärkungselemente versteift. Nachteilig an diesen klassischen Konstruktionsteilen wirken sich sowohl die erheblichen Mengen an Stahl aus, die benötigt werden, als auch die zeit- und arbeitsintensive Herstellung. Zudem weisen derartige Konstruktionsteile ein erhebliches Gewicht auf, wodurch sich eine geringere Tonnage der Schiffe und ein erhöhter Treibstoffbedarf ergibt. Zusätzlich sind solche klassischen Konstruktionselemente auf der Basis von Stahl sehr pflegeintensiv, da sowohl die äußeren Oberfläche, als auch die Oberflächen der Stahlteile zwischen der äußeren und inneren Hülle regelmäßig gegen Korrosion geschützt werden müssen.
  • Als Ersatz für die Stahlkonstruktionen sind SPS-Elemente (Sandwich-plate-system) bekannt, die einen Verbund aus Metall und Kunststoff beinhalten. Durch die Haftung des Kunststoffs an den zwei Metallschichten entstehen Verbundelemente mit außerordentlichen Vorteilen gegenüber bekannten Stahl Konstruktionen. Derartige SPS-Elemente sind bekannt aus den Schriften US 6 050 208 , US 5 778 813 , DE-A 198 25 083 , DE-A 198 25 085 , DE-A 198 25 084 , DE-A 198 25 087 und DE-A 198 35 727 . Üblicherweise werden diese Verbundelemente derart hergestellt, dass die Ausgangsstoffe zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte in einem einzigen Arbeitsschritt zwischen die Metallplatten gegossen oder gespritzt werden. Da die reaktiven Ausgangskomponenten zur Herstellung der Kunststoffe im Verbundelement bereits beim Vermischen beginnen zu reagieren ist ein vollständiges Befüllen des Raumes zwischen den Metallplatten schwierig. Das vollständige Befüllen des Raumes zwischen den Metallplatten ist aber Voraussetzung für eine ausreichende Haftung der Polyurethane an den Stahlplatten und somit für die mechanische Stabilität der Verbundelemente.
  • Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befüllen von Lücken in einem Verbundelement mit den erfindungsgemäßen Abmessungen zu entwickeln, d.h. ein Verfahren zum Befüllen von Hohlräumen mit einem Volumen kleiner 10000 cm3, bevorzugt 500 bis 6000 cm3 zwischen Schichten (i) und (iii) in Verbundelementen, die folgende Schichtstruktur aufweisen:
    • (i) 2 mm bis 20 mm Metall,
    • (ii) 10 mm bis 100 mm Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte erhältlich durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen,
    • (iii) 2 mm bis 20 mm Metall.
  • Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass man mit einer Verpressvorrichtung (x) die vermischten, bevorzugt in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis vermischten Ausgangsstoffe (a) und (b) zur Herstellung von (ii) durch mindestens eine Öffnung (iv) in (i) und/oder (iii) bevorzugt manuell einfüllt und die verdrängte Luft durch mindestens eine Öffnung (v), die zusätzlich zu (iv) in (i) und/oder (iii) vorliegt, austritt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient allgemein dem schwierigen Auffüllen kleiner Hohlräume in den erfindungsgemäßen Verbundelementen und kann somit sowohl bei der Reparatur von Verbundelementen als auch bei der Herstellung von Verbundelementen, bei der der Raum zwischen (i) und (iii) nur unvollständig ausgefüllt wurde, angewendet werden. Bei der Reparatur wird man üblicherweise die schadhafte Stelle umfassend (i), (ii) und/oder (iii) aus dem Verbundelemente herausschneiden, anschließend die entfernten Metallschichten ersetzen und mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens den Raum zwischen (i) und (iii) auffüllen.
  • Bevorzugt umfasst die Verpressvorrichtung (x) ein zylindrisches Rohrteil (xi), einen Deckel (xii) einen Boden (xiii) mit Ausflussöffnung (xvi) und einen Kolben (xiv), der mittels einer Stange (xv) die Ausgangskomponenten (a) und (b) zur Herstellung von (ii) durch mindestens eine Öffnung (iv) in den zufüllenden Hohlraum presst. Dabei kann die Stange (xv) bevorzugt mittels eines Kugelgelenks mit dem Kolben (xiv) verbunden sein. Die Stange (xv) wird man bevorzugt durch ein Gewinde in dem Deckel (xii), durch den die Stange (xv) geführt wird, in das zylindrische Rohrteil (xi) drehen und damit den Kolben in Richtung der Ausflussöffnung (xvi) bewegen. Sowohl Stange (xiv) als auch Dekkel (xii) weisen somit bevorzugt Gewinde auf, mit denen die Stangen (xv) durch den Deckel (xii) geschraubt werden kann. Bevorzugt wird man somit den Kolben mittels der Stange (xv) in Richtung der Ausflussöffnung (xvi) schrauben.
  • Zwischen die Verpressvorrichtung (x) und der Öffnung (iv) kann man eine Rohr- oder Schlauchverbindung bevorzugt mit Ventil schalten. Dabei kann es sich um allgemein bekannte Schläuche handeln, die an der Ausflussöffnung nach allgemein bekannten Prinzipien befestigt werden können. Bei den Ventilen, die ein Zurücklaufen oder Auslaufen der Ausgangskomponenten (a) und (b) aus dem zu befüllenden Raum verhindern sollen, kann es sich ebenfalls um dem Fachmann bekannte Vorrichtungen handeln. Nach dem Befüllen können die Ventile geschlossen werden, um die Verpressvorrichtung zu demontieren.
  • Der Deckel (xii) und der Boden (xiii) sind bevorzugt reversibel, d.h. demontierbar, bevorzugt mittels Schnellverschlüssen mit dem zylindrischen Rohrteil (xi) verbunden. D.h. bevorzugt kann die Verpressvorrichtung durch einfache Griffe montiert und beispielsweise für Reinigung oder Transport demontiert werden. Zwischen Deckel (xii) und zylindrischem Rohrteil (xi) sowie zwischen Boden (xiii) und zylindrischem Rohrteil (xi) und zwischen Kolben (xiv) und zylindrischen Rohrteil (xi) liegen in der Verpressvorrichtung bevorzugt Dichtungen vor, besonders bevorzugt allgemein bekannte Dichtringe. Derartige Dichtringe als Dichtungen sind in der 1 mit (xxv) bezeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit bevorzugt derart geführt werden, dass man den Boden (xiii) an dem zylindrischen Rohrteil (xi) befestigt, beispielsweise mittels Schnappverschlüssen, das zylindrische Rohrteil (xi) mit den Ausgangskomponenten (a) und (b) zur Herstellung von (ii) füllt, bevorzugt bis zu einer Höhe, die es erlaubt, noch den Kolben in das zylindrischen Rohrteil (xi) einzufügen, den Kolben (xiv) mit der Stange (xv) in das zylindrische Rohrteil (xi) einfügt, den Deckel (xii) an dem zylindrischen Rohrteil (xi) befestigt, wobei man bevorzugt die Stange (xv) durch die Öffnung mit Gewinde im Deckel (xii) führt, z.B. dreht, die Öffnung (iv) in (i) und/oder (iii) mit der Ausflussöffnung (xvi) verbindet, die Ausgangskomponenten (a) und (b) zur Herstellung von (ii) mittels des Kolbens (xiv) in den zu füllenden Raum zwischen (i) und (iii) presst, nach dem Entleeren der Verpressvorrichtung (x) von den Ausgangskomponenten (a) und (b) die Verpressvorrichtung in die Einzelteile (xi), (xiv) und (xv), (xii) und (xiii) zerlegt und die Einzelteile von Resten der Ausgangskomponenten (a) und (b) reinigt.
  • Um bei Verbundelementen vorhandene Hohlräume aufzufüllen, kann man bevorzugt bei diesen Verbundelementen, die zwischen den Schichten (i) und (iii) die Schicht (ii) aufweisen, den Hohlraum zwischen den Schichten (i) und (iii) innerhalb der Schicht (ii) beispielsweise mittels Schall- und/oder Ultraschallwellen detektieren, diesen Hohlraum von außen durch die Schicht (i) und/oder (iii) anbohren, z.B. mittels allgemein bekannter Bohrer, und dieses Bohrloch in (i) und/oder (iii) als Öffnung (iv) nutzt, um die Ausgangskomponenten (a) und (b) erfindungsgemäß einzufüllen. Besonders bevorzugt wird man zusätzlich zu der Öffnung (iv), durch die man die Ausgangskomponenten füllt, noch mindestens eine Öffnung (v) bohren, durch die die Luft beim Befüllen aus dem zu befüllenden Raum austreten kann. Der Durchmesser der Öffnungen (iv) und (v) kann üblicherweise 5 mm bis 50 mm betragen.
  • In dieser Schrift sind unter den Ausdrücken "Ausgangsstoffe" oder "Ausgangskomponenten" insbesondere (a) Isocyanate und (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen zu verstehen, aber gegebenenfalls, soweit sie zum Einsatz kommen, auch (c) Gase, (d) Katalysatoren, (e) Hilfsmittel und/oder (f) Treibmittel.
  • Bevorzugt weisen die Verbundelemente die folgende Schichtstruktur auf:
    • (i) 2 bis 20 mm Metall,
    • (ii) 10 bis 100 mm Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte mit einer Dichte von 350 bis 1200 kg/m3 erhältlich durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen in Gegenwart von (f) Treibmitteln, 1 bis 50 Volumen-%, bezogen auf das Volumen der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, mindestens eines Gases (c) sowie gegebenenfalls (d) Katalysatoren und/oder (e) Hilfsmittel,
    • (iii) 2 bis 20 mm Metall.
  • Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii) der erfindungsgemäß hergestellten Verbundelemente weisen bevorzugt ein Elastizitätsmodul von > 275 MPa im Temperaturbereich von –45 bis +50°C (nach DIN 53457), eine Adhäsion zu (i) und (iii) von > 4 MPa (nach DIN 53530), eine Dehnung von > 30% im Temperaturbereich von –45 bis +50°C (nach DIN 53504), eine Zugfestigkeit von > 20 MPa (nach DIN 53504) und eine Druckfestigkeit von > 20 MPa (nach DIN 53421) auf.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundelemente kann man derart durchführen, dass man zwischen (i) und (iii) Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii), üblicherweise Polyurethane, die gegebenenfalls Harnstoff- und/oder Isocyanuratstrukturen aufweisen können, durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen gegebenenfalls in Gegenwart von Treibmitteln (f), 1 bis 50 Volumen-%, bezogen auf das Volumen der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte, mindestens eines Gases (c), (d) Katalysatoren und/oder (e) Hilfsmittel herstellt, wobei bevorzugt (ii) an (i) und (iii) haftet.
  • Die Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten (ii), üblicherweise Polyurethan- und gegebenenfalls Polyisocyanuratprodukten, insbesondere Polyurethanelastomeren, durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen gegebenenfalls in Gegenwart von (f) Treibmitteln, (d) Katalysatoren (e) Hilfsmitteln und/oder (c) Gasen ist vielfach beschrieben worden.
  • Die Ausgangsstoffe (a), (b), (c), (d), (e) und (f) in dem erfindungsgemäßen Verfahren werden im Folgenden beispielhaft beschrieben:
    Als Isocyanate (a) kommen die an sich bekannten aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen und/oder aromatischen Isocyanate, bevorzugt Diisocyanate in Frage, die gegebenenfalls nach allgemein bekannten Verfahren biuretisiert und/oder isocyanuratisiert worden sein können. Bevorzugt werden 2,4'-, 2,2'- und/oder 4,4'-MDI und/oder Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate eingesetzt, besonders bevorzugt Mischungen enthaltend Polyphenylpolymethylen-polyisocyanate und mindestens eines der MDI-Isomere.
  • Als (b) gegenüber Isocyanaten reaktive Verbindungen können beispielsweise Verbindungen eingesetzt werden, die als gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen Hydroxyl-, Thiol- und/oder primäre und/oder sekundäre Aminogruppen aufweisen, eine Funktionalität zwischen 2 und 8 besitzen und üblicherweise ein Molekulargewicht von 60 bis 10000 g/mol aufweisen; z.B. Polyole ausgewählt aus der Gruppe der Polymerpolyole, Polyetherpolyalkohole, Polyesterpolyalkohole, Polythioether-polyole, hydroxylgruppenhaltigen Polyacetale und hydroxylgruppenhaltigen aliphatischen Polycarbonate oder Mischungen aus mindestens zwei der genannten Polyole.
  • Als Komponente (c) zur Herstellung von (ii) können allgemein bekannte Verbindungen eingesetzt werden, die einen Siedepunkt bei einem Druck von 1 bar von kleiner (d.h. bei niedrigeren Temperaturen als) –50°C aufweisen, beispielsweise Luft, Kohlendioxid, Stickstoff, Helium und/oder Neon. Bevorzugt wird Luft eingesetzt. Die Komponente (c) ist bevorzugt gegenüber der Komponente (a), besonders bevorzugt gegenüber den Komponenten (a) und (b) inert, d.h. eine Reaktivität des Gases gegenüber (a) und (b) ist kaum, bevorzugt nicht nachzuweisen. Der Einsatz des Gases (c) unterscheidet sich grundlegend von dem Einsatz üblicher Treibmittel zur Herstellung von geschäumten Polyurethanen. Während übliche Treibmittel (f) flüssig eingesetzt werden oder im Falle der gasförmigen physikalischen Treibmittel in der Polyol-Komponente bis zu einem geringen Prozentsatz löslich sind) und während der Umsetzung entweder aufgrund der Wärmeentwicklung verdampfen oder aber im Falle des Wassers aufgrund der Reaktion mit den Isocyanatgruppen gasförmiges Kohlendioxid entwickeln, wird in der vorliegenden Erfindung die Komponente (c) bevorzugt bereits gas förmig als Aerosol beispielsweise in der Polyolkomponente eingesetzt.
  • Als Katalysatoren (d) können allgemein bekannte Verbindungen eingesetzt werden, die die Reaktion von Isocyanaten mit den gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen stark beschleunigen, wobei vorzugsweise ein Gesamtkatalysatorgehalt von 0,001 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der insgesamt eingesetzten gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, verwendet wird.
  • Der Reaktionsmischung zur Herstellung der Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte (ii) können gegebenenfalls (e) Hilfsmittel einverleibt werden. Genannt seien beispielsweise Füllstoffe, oberflächenaktive Substanzen, Farbstoffe, Pigmente, Flammschutzmittel, Hydrolyseschutzmittel, fungistatische, bakteriostatisch wirkende Substanzen und Schaumstabilisatoren.
  • Als Treibmittel (f) können aus der Polyurethanchemie allgemein bekannte Treibmittel eingesetzt werden, beispielsweise physikalische und/oder chemische Treibmittel. Derartige physikalische Treibmittel weisen im allgemeinen einen Siedepunkt bei einem Druck von 1 bar von größer (d.h. bei höheren Temperaturen als) –50°C auf. Beispiele für physikalische Treibmittel sind z.B. aliphatische Kohlenwasserstoffe, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, jeweils beispielsweise mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Gemische dieser Stoffe, beispielsweise iso-Pentan (Siedepunkt 28°C), n-Pentan (Siedepunkt 36°C), Cyclopentan (Siedepunkt 49°C). Als chemische Treibmittel, d.h. Treibmittel die aufgrund einer Reaktion, beispielsweise mit Isocyanatgruppen, gasförmige Produkte bilden, kommen beispielsweise Wasser, Hydratwasser haltige Verbindungen, Carbonsäuren, tert.-Alkohole, z.B. t-Butanol, Carbamate, beispielsweise die in der Schrift EP-A 1 000 955, insbesondere auf den Seiten 2, Zeilen 5 bis 31 sowie Seite 3, Zeilen 21 bis 42 beschrieben Carbamate, Carbonate, z.B. Ammoniumcarbonat und/oder Ammoniumhydrogencarbonat und/oder Guanidincarbamat in Betracht. Bevorzugt werden als Treibmittel (f) Wasser und/oder Carbamate eingesetzt.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden die Isocyanate und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen in solchen Mengen zur Umsetzung gebracht, daß das Äquivalenzverhältnis von NCO-Gruppen der Isocyanate (a) zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome der gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b) und gegebenenfalls (f) 0,85 bis 1,25 : 1, vorzugsweise 0,95 bis 1,15 : 1 und insbesondere 1 bis 1,05 : 1, beträgt. Falls (ii) zumindest teilweise Iso cyanuratgruppen gebunden enthalten, wird üblicherweise ein Verhältnis von NCO-Gruppen zur Summe der reaktiven Wasserstoffatome von 1,5 bis 60 : 1, vorzugsweise 1,5 bis 8 : 1, angewandt. Die Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden üblicherweise nach dem one shot-Verfahren oder nach dem Prepolymerverfahren, beispielsweise mit Hilfe der Hochdruck- oder Niederdruck-Technik hergestellt. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, nach dem Zweikomponentenverfahren zu arbeiten und die gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen (b), gegebenenfalls die Treibmittel (f) und gegebenenfalls die Katalysatoren (d) und/oder Hilfsmittel (e) in der Komponente (A) (Polyolkomponente) zu vereinigen und bevorzugt innig miteinander zu vermischen und als Komponente (B) die Isocyanate (a) zu verwenden.
  • Die Ausgangskomponenten werden üblicherweise bei einer Temperatur von 0 bis 100°C, vorzugsweise von 20 bis 60°C, gemischt und wie bereits beschrieben in den Raum zwischen (i) und (iii) eingebracht. Die Vermischung kann mechanisch mittels eines Rührers oder einer Rührschnecke erfolgen. Die Reaktionstemperatur, d.h. die Temperatur, bei die Umsetzung erfolgt, beträgt üblicherweise > 20°C, bevorzugt 50 bis 150°C.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere die erfindungsgemäße Verpressvorrichtung (x), die ein zylindrisches Rohrteil (xi), einen Deckel (xii), einen Boden (xiii) mit Ausflussöffnung (xvi), einen Kolben (xiv), eine Stange (xv) sowie Dichtungen, bevorzugt Dichtringen zwischen Deckel (xii) und zylindrischem Rohrteil (xi), zwischen Boden (xiii) und zylindrischem Rohrteil (xi) und zwischen Kolben (xiv) und zylindrischen Rohrteil (xi) umfasst, wobei der Deckel (xii) und der Boden (xiii) reversibel, bevorzugt mittels Schnellverschlüssen mit dem zylindrischen Rohrteil (xi) verbunden sind und der Kolben (xiv) mittels eines Kugelgelenks mit der Stange (xv) verbunden ist und die Stange (xv) durch ein Gewinde in dem Deckel (xii), durch den die Stange (xv) geführt wird, in das zylindrische Rohrteil (xi) gedreht und damit den Kolben in Richtung der Ausflussöffnung (xvi) bewegt kann und wobei der Raum, der von Boden (xiii), zylindrischem Rohrteil (xi) und Kolben (xiv) begrenzt wird, ein Volumen von kleiner 10000 cm3, bevorzugt 500 bis 6000 cm3 aufweist. Dieser Raum ist der Raum, der mit den Ausgangskomponenten (a) und (b) gefüllt werden kann. Die Durchmesser des Bodens (xiii) und des Deckels (xii) betragen bevorzugt 100 mm bis 400 mm, besondere bevorzugt 150 mm bis 300 mm, insbesondere 170 mm bis 220 mm. Die Höhe des zylindrischen Rohrteils (xi) beträgt bevorzugt 200 mm bis 600 mm, besonders bevorzugt 300 mm bis 500 mm, insbesondere 400 mm bis 500 mm. Die Dicke des Bodens und des Deckels betragen bevorzugt 2 mm bis 30 mm. Der Kolben (xiv) weist bevorzugt eine Höhe von 5 mm bis 30 mm auf, der Durchmesser richtet sich bevorzugt an dem Durchmesser des Innenraums des zylindrischen Rohrteils (xi) und beträgt besonders bevorzugt 150 mm bis 300 mm, insbesondere 170 mm bis 220 mm. Die Wandstärke des zylindrischen Rohrteils (xi) beträgt bevorzugt 1 mm bis 15 mm, besonders bevorzugt 5 mm bis 12 mm. Die Dichtungsringe weisen bevorzugt eine Stärke zwischen 2 mm und 5 mm auf. Die Ausflussöffnung (xvi) kann bevorzugt ein Gewinde ausweisen, besonders bevorzugt ein 3/8 Zoll Gewinde, an dem ein Rohr oder Schlauch zur Einfüllöffnung (iv) befestigt werden kann.
  • Das Rohrteil (xi) kann bevorzugt auf der äußeren Oberfläche geeignete Vorrichtungen zur Halterung der Verpressvorrichtung (x) aufweisen, beispielsweise Griffe.
  • Eine besonders bevorzugt Verpressvorrichtung (x) ist im Zusammenbau und in den Einzelteilen in der 1 dargestellt. In der 2 ist die Verpressvorrichtung angeschlossen an den zu befüllenden Raum dargestellt.
  • Die Einzelteile (xi), (xii), (xiii), (xiv) und (xv) der Verpressvorrichtung können auf allgemein bekannten harten Materialien, beispielsweise Metallen oder harten Kunststoffen basieren, bevorzugt auf Aluminium oder Stahl, besonders bevorzugt Stahl.
  • Die Schichten (i) und (iii) können bevorzugt als übliche Metallplatten, beispielsweise Eisen-, Stahl- Kupfer- und/oder Aluminium-platten, mit den erfindungsgemäßen Dicken eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbundelemente finden Verwendung vor allem in Bereichen, in denen Konstruktionselemente benötigt werden, die großen Kräften standhalten, beispielsweise als Konstruktionsteile im Schiffbau, z.B. in Schiffsrümpfen, beispielsweise Schiffsdoppelrümpfe mit einer äußeren und einer inneren Wand, und Laderaumabdeckungen, Laderaumtrennwänden, Ladeklappen oder in Bauwerken, beispielsweise Brücken oder als Konstruktionselemente im Hausbau, insbesondere in Hochhäusern.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Befüllen von Hohlräumen mit einem Volumen kleiner 10000 cm3 zwischen Schichten (i) und (iii) in Verbundelementen, die folgende Schichtstruktur aufweisen: (i) 2 bis 20 mm Metall, (ii) 10 bis 100 mm Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte erhältlich durch Umsetzung von (a) Isocyanaten mit (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, (iii) 2 bis 20 mm Metall, dadurch gekennzeichnet, dass man mit einer Verpressvorrichtung (x) die vermischten Ausgangsstoffe (a) und (b) zur Herstellung von (ii) durch mindestens eine Öffnung (iv) in (i) und/oder (iii) einfüllt und die verdrängte Luft durch mindestens eine Öffnung (v), die zusätzlich zur Öffnung (iv) in (i) und/oder (iii) vorliegt, austritt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpressvorrichtung (x) ein zylindrisches Rohrteil (xi), einen Deckel (xii) einen Boden (xiii) mit Ausflussöffnung (xvi) und einen Kolben (xiv), der mittels einer Stange (xv) die Ausgangskomponenten (a) und (b) zur Herstellung von (ii) durch mindestens eine Öffnung (iv) in den zufüllenden Hohlraum presst, umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (xv) mittels eines Kugelgelenks mit dem Kolben (xiv) verbunden ist und man die. Stange (xv) durch ein Gewinde in dem Deckel (xii), durch den die Stange (xv) geführt wird, in das zylindrische Rohrteil (xi) dreht und damit den Kolben in Richtung der Ausflussöffnung (xvi) bewegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zwischen die Verpressvorrichtung (x) und der Öffnung (iv) eine Rohr- oder Schlauchverbindung mit Ventil schaltet.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (xii) und der Boden (xiii) reversibel, bevorzugt mittels Schnellverschlüssen mit dem zylindrischen Rohrteil (xi) verbunden sind und zwischen Deckel (xii) und zylindrischem Rohrteil (xi), zwischen Boden (xiii) und zylindrischem Rohrteil (xi) und zwischen Kolben (xiv) und zylindrischen Rohrteil (xi) Dichtungen vorliegen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man den Boden (xiii) an dem zylindrischen Rohrteil (xi) befestigt, das zylindrische Rohrteil (xi) mit den Ausgangskomponenten (a) und (b) zur Herstellung von (ii) füllt, den Kolben (xiv) mit der Stange (xv) in das zylindrische Rohrteil (xi) einfügt, den Deckel (xii) an dem zylindrischen Rohrteil (xi) befestigt, die Öffnung (iv) in (i) und/oder (iii) mit der Ausflussöffnung (xvi) verbindet, die Ausgangskomponenten (a) und (b) zur Herstellung von (ii) mittels des Kolbens (xiv) in den zu füllenden Raum zwischen (i) und (iii) presst, nach dem Entleeren der Verpressvorrichtung (x) von den Ausgangskomponenten (a) und (b) die Verpressvorrichtung in die Einzelteile (xi), (xiv) und (xv), (xii) und (xiii) zerlegt und die Einzelteile von Resten der Ausgangskomponenten (a) und (b) reinigt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Verbundelementen, die zwischen den Schichten (i) und (iii) die Schicht (ii) aufweisen, Hohlraum zwischen den Schichten (i) und (iii) innerhalb der Schicht (ii) detektiert, diesen Hohlraum von außen durch die Schicht (i) und/ oder (iii) anbohrt und das Bohrloch in (i) und(oder (iii) als Öffnung (iv) nutzt.
  8. Verpressvorrichtung, die ein zylindrisches Rohrteil (xi), einen Deckel (xii), einen Boden (xiii) mit Ausflussöffnung (xvi), einen Kolben (xiv), eine Stange (xv) sowie Dichtungen zwischen Deckel (xii) und zylindrischem Rohrteil (xi), zwischen Boden (xiii) und zylindrischem Rohrteil (xi) und zwischen Kolben (xiv) und zylindrischen Rohrteil (xi) umfasst, wobei der Deckel (xii) und der Boden (xiii) reversibel, bevorzugt mittels Schnellverschlüssen mit dem zylindrischen Rohrteil (xi) verbunden sind und der Kolben (xiv) mittels eines Kugelgelenks mit der Stange (xv) verbunden ist und die Stange (xv) durch ein Gewinde in dem Deckel (xii), durch den die Stange (xv) geführt wird, in das zylindrische Rohrteil (xi) gedreht und damit den Kolben in Richtung der Ausflussöffnung (xvi) bewegt wird und wobei der Raum, der von Boden (xiii), zylindrischem Rohrteil (xi) und Kolben (xiv) begrenzt wird, ein Volumen von kleiner 10000 cm3 aufweist.
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