DE1609889C

DE1609889C - Large-area component made of layered composite panels and the process for its manufacture

Info

Publication number: DE1609889C
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Laurent Günther 4950 Minden Hoppe Peter Dipl Ing 5210 Troisdorf Rohe Josef 5100 Aachen Stahn
Original assignee: Waggonfabrik Talbot, 5100 Aachen
Publication date: 1972-09-28

Description

der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es dieselbe Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit hat wie eine einzelne Schichtverbundplatte.of the type mentioned in such a way that it has the same strength and thermal conductivity as a single composite panel.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an den Stoßfugen der Schichtverbundplatten der Hohlraum zwischen den Kernlagen und den Deckschichten mit Schaumstoff ausgeschäumt ist. Hierdurch ist es möglich, ein großflächiges Bauelement aus Schichtverbundplatten zu schaffen, das an den Stoßstellen kraftschlüssig durchlaufende Deckschichten und Kernlagen mit den gleichen Festigkeitswerten und der gleichen Isolierfähigkeit aufweist wie jede Schichtverbundplatte für sich allein.This object is achieved according to the invention in that at the butt joints of the layer composite panels the cavity between the core layers and the outer layers is filled with foam is. This makes it possible to create a large-area component from laminated composite panels that Top layers and core layers with the same non-positive fit at the joints Has strength values and the same insulating properties as each layer composite panel alone.

Besonders vorteilhaft weist der die Kernlagen verbindende Schaumstoff ein Raumgewicht von etwa 80 kg je Kubikmeter auf. Dieser Schaumstoff erhärtet nach der Endvernetzung eines in den Hohlraum flüssig eingebrachten, treibfähigen Reaktionsgemisches, wobei der Hohlraum konturgerecht ausgeschäumt wird. In den Hohlraum hineinragende Konstruktionsprofile od. dgl. werden von dem Schaumstoff konturgerecht umschäumt.The foam connecting the core layers particularly advantageously has a density of approximately 80 kg per cubic meter. This foam hardens after the final crosslinking in the cavity liquid introduced, propellant reaction mixture, wherein the cavity is foamed according to the contour will. In the cavity protruding construction profiles od. Like. Are of the Foam is foamed according to the contour.

Der die Kernlagen verbindende Schaumstoff ist vorteilhaft ein Polyurethanschaumstoff.The foam connecting the core layers is advantageously a polyurethane foam.

Ferner können die durch Entfernen von beim Ausschäumen verwendeten Stützvorrichtungen verbliebenen Löcher in der Kernlage durch eingeklebte Schaumstoffdübel und in den Deckschichten durch Stopfen verschlossen werden.Furthermore, the support devices used during the foaming can be left behind by the removal of the support devices Holes in the core layer through glued-in foam dowels and in the cover layers Stopper are closed.

Der zur Homogenisierung und Erzeugung des gewünschten spezifischen Raumgewichtes des in den Hohlraum ausgeschäumten Schaumstoffs erforderliche hydrostatische Druck kann dadurch erzeugt werden, daß Entlüftungslöcher zum Hohlraum hin, beispielsweise mittels Faservliesen, abgedeckt werden.The for homogenization and generation of the desired specific density of the in the The required hydrostatic pressure can be generated as a result of the cavity foamed foam that ventilation holes to the cavity, for example by means of nonwovens, are covered.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigtThe invention is illustrated in the drawing using several exemplary embodiments. It shows

F i g. 1 eine vorgefertigte Schichtverbundplatte in schaubildlicher Ansicht,F i g. 1 a prefabricated composite sheet in a perspective view,

F i g. 2 eine Stoßfuge mit durch Stumpfschweißung verbundenen Deckschichten ohne Fugenausfüllung,F i g. 2 a butt joint with cover layers connected by butt welding without joint filling,

F i g. 3 eine Stoßfuge mit vernieteten bzw. verschraubten Überlappungen der Deckschichten,F i g. 3 a butt joint with riveted or screwed Overlapping of the top layers,

F i g. 4 eine Stoßfuge mit durch außen aufgeklebte Decklaschen verbundenen Deckschichten und einer Stützvorrichtung zum Abfangen des beim Ausschäumen des Hohlraums auftretenden hydrostatischen Schäumdrucks,F i g. 4 a butt joint with glued on through the outside Cover flaps connected cover layers and a support device to catch the during foaming the hydrostatic foaming pressure occurring in the cavity,

Fig. 5 ein großflächiges ebenes Schichtverbundbauelement mit Stoßfugen,5 shows a large-area, planar layer composite component with butt joints,

F i g. 6 eine Stoßfuge nach entfernter Stützvorrichtung und den Zustand am fertigen Bauelement undF i g. 6 shows a butt joint after the support device has been removed and the state on the finished component and

F i g. 7 eine Stoßfuge mit durch Decklaschenvernietung bzw. -verklebung verbundenen Deckschichten und einem in den Hohlraum hineinragenden Konstruktionsprofil sowie einer Stützvorrichtung zum Abfangen des Schäumdrucks.F i g. 7 shows a butt joint with cover layers connected by means of cover flaps being riveted or glued and a structural profile protruding into the cavity and a support device for Interception of the foaming pressure.

Zum Herstellen großflächiger Bauelemente aus Schichtverbundplatten mit kraftschlüssig durchlaufenden Deckschichten und Kernlagen gemäß der Erfindung werden zwei Arbeitsgänge benötigt. Zunächst werden die vorbereiteten Schichtverbundplatten montagemäßig ausgerichtet, und zwar in die Kontur des fertigen großflächigen Bauelementes. Anschließend werden dann die kraftschlüssigen Verbindungen der Deckschichten und der Kernlagen hergestellt. Beispielsweise werden ebene Schichtverbundplatten I verwendet, die aus den festen Deckschichten 1 und 2 und der zwischen ihnen liegenden Kernlage 3 aus Schaumstoff bestehen. Die Deckschichten 1 und 2 können aus beliebigem Werkstoff bestehen, beispielsweise Stahl, Leichtmetall, glasfaserverstärkten Kunststoffplatten, Sperrholz oder Asbestzementplatten. Hierbei können auf beiden Seiten der Schichtverbundplatten die Deckschichten aus gleichem oder unterschiedlichem Werkstoff bestehen. Wie in der Zeichnung angedeutet ist, überragen die Deckschichten 1 und 2 die Kernlage 3, so daß die Stirnflächen 4 der Kernlagen 3 beim Zusammensetzen zweier Schichtverbundplatten einen Hohlraum 5 zwischen den Kernlagen 3 begrenzen.For the production of large-area components from composite panels with non-positive continuous Cover layers and core layers according to the invention are required in two steps. Next the prepared composite panels are aligned in terms of assembly, namely in the Contour of the finished large-area component. Then the non-positive connections are then made the outer layers and the core layers. For example, planar composite panels are used I used the solid cover layers 1 and 2 and the core layer between them 3 are made of foam. The cover layers 1 and 2 can consist of any material, for example steel, light metal, fiberglass-reinforced plastic panels, plywood or asbestos-cement panels. Here, the cover layers can be made of the same on both sides of the composite panels or a different material. As indicated in the drawing, the protrude Cover layers 1 and 2, the core layer 3, so that the end faces 4 of the core layers 3 when assembled two layer composite panels delimit a cavity 5 between the core layers 3.

Die Deckschichten 1 und 2 zweier Schichtverbundplatten können in beliebiger Weise miteinander verbunden werden. So zeigt F i g. 2, daß die beiden Deckschichten 1 und 1 α und die beiden Deckschichten 2 und 2 a zweier benachbarter Schichtverbundplatten durch Stumpfschweißung miteinander verbunden sind, wobei durch die Kernlagen 3 bzw. 3 α der Hohlraum 5 gebildet ist. Nach F i g. 3 sind die beiderseitigen Deckschichten beispielsweise mittels Niete 6 oder Schrauben 7 miteinander verbunden.The cover layers 1 and 2 of two composite panels can be connected to one another in any way. Thus, Fig. 2 that the two cover layers 1 and 1 α and the two cover layers 2 and 2 a of two adjacent layer composite plates are connected to one another by butt welding, the cavity 5 being formed by the core layers 3 and 3 α, respectively. According to FIG. 3, the cover layers on both sides are connected to one another by means of rivets 6 or screws 7, for example.

Um beim Ausschäumen des Hohlraums 5 zwischen den Kernlagen 3 die infolge des Schäumdrucks senkrecht zu den Deckschichten 1 und 2 wirkenden Kräfte aufzunehmen, kann gemäß F i g. 4 eine Stützvorrichtung verwendet werden, wobei die Stoßfugen zwischen den Deckschichten 1 und la bzw. 2 und 2a, z. B. durch U-Stähle 16 und 17, abgedeckt sind, die ihrerseits durch Stehbolzen 18 miteinander verbunden sind.To when foaming the cavity 5 between the core layers 3 as a result of the foaming pressure To absorb forces acting perpendicular to the cover layers 1 and 2, according to FIG. 4 a support device are used, the butt joints between the cover layers 1 and la or 2 and 2a, z. B. are covered by channel steels 16 and 17, which in turn are connected to one another by stud bolts 18 are.

In Fig. 5 ist schematisch das Aufschäumen des Hohlraums zwischen vorfixierten Schichtverbundplatten V, VI, VII und VIII angedeutet. Das Schaumstoff-Reaktionsgemisch wird in einem Schuß in den unteren Füllraum 19 eingebracht, der mindestens die ganze Menge des zum Ausschäumen des Hohlraums 5 erforderlichen Reaktionsgemisches aufnehmen kann, wobei für dessen Volumenbemessung eine Ausgangsdichte von 1,1 bis 1,2 g/cm³ angenommen werden kann. Aus diesem Füllraum 19, derIn Fig. 5, the foaming of the cavity between prefixed layer composite panels V, VI, VII and VIII is indicated schematically. The foam reaction mixture is introduced in one shot into the lower filling space 19, which can hold at least the entire amount of the reaction mixture required to fill the cavity 5, with an initial density of 1.1 to 1.2 g / cm ³ assumed for its volume dimension can be. From this filling space 19, the

z. B. als Rohr mit Mantelbohrungen in dem untersten, waagerecht liegenden Teil des Hohlraums 5 angeordnet ist und in dem das eingebrachte Reaktionsgemisch bis zum Beginn des Treibprozesses sich gleichmäßig verteilen soll, drängt das Gemisch als flüssig-sahniger Schaum gleichmäßig in die einzelnen Teile 5 a, 5 b, 5 c, 5d, 5e und 5/ des Hohlraums 5. Der obere waagerechte Teil 5/ des Hohlraums 5 ist mit Entlüftungslöchern 20 versehen, die zum Hohlraum 5 hin mit Faservliesen 21 abgedeckt sind. Die aus dem Hohlraum verdrängte Luft entweicht durch diese Entlüftungslöcher 20. Zur Erzielung einer notwendigerweise gleichmäßigen Verteilung des Schaumes in allen auszuschäumenden und miteinander verbundenen Teilen des Hohlraums wird durch die Anzahl und Größe der Entlüftungslöcher 20 die Verdrängungsgeschwindigkeit für die entweichende Luft so beeinflußt, daß im gesamten Hohlraum ein gleichmäßig leichter Überdruck entsteht. z. B. is arranged as a tube with jacket bores in the lowest, horizontally lying part of the cavity 5 and in which the introduced reaction mixture is to be evenly distributed until the start of the blowing process, the mixture pushes as a liquid-creamy foam evenly into the individual parts 5 a, 5 b, 5 c, 5d, 5e and 5 / of the cavity 5. The upper horizontal part 5 / of the cavity 5 is provided with ventilation holes 20 which are covered with fiber fleeces 21 towards the cavity 5. The air displaced from the cavity escapes through these vent holes 20 Cavity an evenly slight overpressure is created.

Ist in dieser Weise der Hohlraum mit dem noch flüssig-sahnigen Schaum ausgefüllt, so tritt dieser durch die Entlüftungslöcher 20 aus. Der Schaumaustritt ist zwar als Kontrolle für das Ausgeschäumt-If the cavity is filled with the still liquid-creamy foam in this way, it occurs through the vent holes 20. The foam outlet is used as a control for the foamed

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sein des Hohlraums erwünscht, jedoch soll die Aus- des flüssig-sahnigen Schaumes behindernde End-the cavity is desirable, but the end-

trittsmenge nur geringfügig sein, z. B. nur als über vernetzung einsetzt.occurs only slightly, e.g. B. is only used as over networking.

den Entlüftungslöchern 20 sich bildende kleine Pilz- In F i g. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für köpfe erkennbar sein. Diese Wirkung wird durch die Stützvorrichtung angedeutet, um die senkrecht das Abdecken der Entlüftungslöcher 20 mittels der 5 auf die Deckschichten 1 und 2 wirkenden Kräfte Faservliese 21 erreicht, die zwar gut luftdurchlässig beim Ausschäumen aufzufangen. Hierbei ist davon sind, aber beim Eindringen des flüssig-sahnigen ausgegangen worden, daß die beiden Deckschichten 1 Schaumes schnell verstopfen, so daß ein ungeregelt und la durch ein Verstärkungsprofil 22 miteinander großer Schaumaustritt verhindert wird. Hierdurch verbunden sind, während die Deckschichten 2 und 2 a soll erreicht werden, daß das im Hohlraum ein- io eine außen aufgeklebte Lasche 23 haben. Als Stützgeschlossene, noch treibfähige Schaumstoff-Reak- vorrichtung dient hierbei ein U-Profll 24, das mittels tionsgemisch unter sich steigernden hydrostatischen Hülsenschrauben 25 auf Gewindebolzen 26 aufge-Schaumdruck gerät, wodurch der Hohlraum bis in schraubt ist. Die Gewindebolzen 26 sind mit dem die feinsten Konturen ausgefüllt und der Fugenfüll- Verstärkungsprofil 22 verschweißt. Wenn derartige stoff zu einem überall gleichmäßigen spezifischen 15 Verstärkungsprofile 22 nicht vorhanden sind, werden Raumgewicht homogenisiert wird. die Schrauben 25 mit einem Kopf gemäß F i g. 4small mushrooms forming in the vent holes 20. 7 is a further embodiment for heads can be seen. This effect is indicated by the support device in order to achieve the vertical covering of the ventilation holes 20 by means of the forces acting on the cover layers 1 and 2 of the nonwovens 21, which are well air-permeable when foamed. Here thereof, but the penetration of the starting material was creamy liquid that the two outer layers 1 foam clog rapidly, so that an uncontrolled and la by a reinforcing profile 22 to one another large foam outlet is prevented. Are connected this way, while the outer layers 2 and 2a is intended to ensure that the switch in the cavity have an outer io glued flap 23rd A U-profile 24 is used as a support-closed, still propellant foam reaction device, which is foamed onto threaded bolts 26 by means of a mixture of increasing hydrostatic sleeve screws 25, whereby the cavity is screwed into place. The threaded bolts 26 are filled with the finest contours and the joint filling reinforcement profile 22 is welded. If such material is not available for a specific reinforcement profile 22 that is uniform throughout, density is homogenized. the screws 25 with a head according to FIG. 4th

Zur Erzielung eines von der Höhe des erreichten versehen.To achieve one of the height of the provided.

Enddrucks abhängigen gewünschten spezifischen Diese Stützvorrichtung wird nach dem Hartwerden Raumgewichtes von beispielsweise etwa 80 kg/m³ für des Schaumstoffs wieder entfernt. Die so entstanden Schaumstoff ist es erforderlich, den Enddruck 20 denen Löcher werden gemäß F i g. 6 mit einem mit durch Wahl der Menge und Zusammensetzung Kleber versehenen Schaumstoffdübel 27 und die vorauszubestimmen. Löcher in den Deckschichten 2 und 2 a durch bei-Desired specific final pressure dependent. This support device is removed again after the density of the foam has ^{hardened, for example about 80 kg / m 3.} The foam thus produced requires the final pressure 20 which holes are made according to FIG. 6 with a foam dowel 27 provided with adhesive by choosing the amount and composition, and which must be determined in advance. Holes in the outer layers 2 and 2a by examples

Bei der Ausschäumung des Hohlraums 5, ins- spielsweise einschraubbare Stopfen 28 verschlossen,When the cavity 5 is filled with foam, for example screw-in stoppers 28 are closed,

besondere bei Raumzellen oder bei in den Hohl- Selbstverständlich kann der Hohlraum gemäßespecially with room cells or in the hollow. Of course, the hollow space can according to

raum hineinragenden Konstruktionselementen, kön- 25 Fig. 5 durch unverschieblich in den waagerechtenStructural elements protruding into the space can be moved into the horizontal

nen Schaumdrücke etwa bis zu 4 atü erforderlich Teilen des Hohlraums angeordnete Schotte in meh-Foam pressures of up to 4 atmospheres are required.

werden. Die Ausschäumdrücke müssen ihre End- rere Ausschäumabschnitte unterteilt werden, vonwill. The foaming pressures must be subdivided by their end foaming sections

werte erreicht haben, bevor die die Fließfähigkeit denen jeder für sich getrennt ausschäumbar ist.have reached values before the flowability, which each can be foamed separately.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Such a known, as a prefabricated wall panel claims: usable composite panel for the establishment of building factory walls consists of a load-bearing and / or

1. Large-area component made of layer-insulating core layer and applied to it bund panels, which have a core layer of hard 5 top layers of asbestos cement. The top layers Foam and two protruding from the core layer are on their long sides around about the total cover layers have, in which the plate thickness corresponds to the corresponding amount of oppositely speaking cover layers and the corresponding offset to one another and to the core layer, so that the core layers of the composite panels firmly between two adjacent composite panels are connected to one another, thereby ge-io approximately Z-shaped, each by a top layer of the indicates that at the butt joints of the adjacent composite panel concealed joint gebil multilayer composite panels the cavity between det becomes.

the core layers and the outer layers with The layer composite construction generally shows

Foam is filled with foam. only in conjunction with non-positive

2. Component according to claim 1, characterized by ge 15 running cover layers and also non-positively indicates that the core layers connecting the core layers (3) have special advantages, Dende foam has a density of about which consists in that layer composite components 80 kg per cubic meter. greatest insulating ability at the same time stable, highly resistant

3. Component according to claim 1 or 2, loadable structural parts result. The with the bedurch characterized in that the core layers (3) 20 known large structural composite components lacking force-connecting Foam is a polyurethane foam that creates a tight connection between the core layers fabric is. high stresses on the connections of the deck

4. The component according to one of claims 1 layers, which experience has shown in many cases to 3, characterized in that they are leaking through. Such leaks in the deck removals of the 25 layers used for foaming lead to the formation of cold bridges, ins-support devices remaining holes in the special, if there are joint cavities between the end faces of the core layer through glued-in foam dowels with core layers

(27) and the top layers are filled with air through plugs, from which the

(28) are closed. Moisture precipitates, whereby the core layers in the loading

5. A method for producing structural elements at the joints to the detriment of those who are capable of insulating according to one of claims 1 to 4, thereby being soaked.

characterized in that the homogenization measures are known to prevent penetration and generating the desired specific moisture content in the foam core layers Prevent volume weight of the in the cavity, z. B. Edge profiles that are perpendicular to the foamed foam required hydro- 35 board surface the internal and external deck static pressure is generated by the fact that stripping connect with each other and thus the ventilation holes (20) towards the cavity (5), at the end faces of the core layers opposite the joint play cover cavities covered by means of nonwovens (21).

will. In a known component of the initially

40 mentioned type, in which the core layers by means of a

-: inserted wooden spring are connected, is an edge profile used as a so-called bar filler, the

The invention relates to a large-area construction consisting of one between the abutment surfaces of two adjacent element made of composite panels, which have a core barter composite panels, the layer of hard foam and two the core layer 45 panel surfaces on both sides projecting, projecting cover layers, in which the cross-section There is a semicircular hollow profile, but the corresponding cover layers and the corresponding edge profiles do not prevent the core layers of the composite panels from being firmly bonded to moisture in the joint cavities, and a process to penetrate into the joint and possibly into the joint joint. Metallic construction elements of this type with a large surface area laid out in cavities are corroded by the file, which, especially in the case of non-detachable ones, is uncontrollable, especially in the construction sector and in the case of surface layer connections. Means of transport, e.g. B. as inner and outer walls, in addition, that the edge profiles correspond to roofs, floors, doors or the like , e.g. made of molded material or load-bearing box bodies for refrigerated trucks. · Metal, exist, which has a greater thermal conductivity-The production of large-area construction elements speed than the core layer foam, so that even after the known envelope and filling construction, such edge profiles form cold bridges,
economically and for reasons of assembly often un- The known, according to the known together expedient. It is advantageous to join layer-bonded large-scale building elements made of layered composite panels produced by solid parts and therefore have less stability and insulating or detachable connections with their connectivity with regard to the particular advantages of surfaces. Here are so far on the layer composite, so that their use connection joints only the cover layers training as load-bearing, highly insulating components, positively connected to each other, while the 65 z. B. as vehicle bodies for refrigerated trucks, questionable core layers of composite panels with more or is.

less large air gaps between their forehead The invention is based on the object a

surfaces remain disconnected. Large-area component made of composite panels