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Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen aus Schaumstoff und
verfestigten Spanholz-/Faser-Körpern, insbesondere in Plattenform.
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---------------------------------------------------Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Verbundelementen aus
Schaumstoff und verfestigten Spanholz-'/Faser-Körpern., insbesondere in Plattenform,
welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in erster Stufe ein loses Fasermaterial,
welches Kleber enthält bzw. dem Kleber zugesetzt wird, in eine kastenartige Form
eingegeben wird, unter anschliessendem Aufgeben eines gewissen Vordrucks, dass sodann
in zweiter Stufe nach Entfernung des Druckstempels. eine Schamastoffvorstufe, vorzugsweise
in Gestalt eines flüssigen Reaktionsgemisohes oder eines vorgeschäumten Schaums
eingegeoen wird, welches durch Zusatz von Treibmitteln, Aktivatoren, Emulgatoren,
Katalysatoren und dergleichen verschäumt wird, wobei entweder Uber dem Schaumstoff
ein Drucketempel oder zur Erzielung eines sogenannten"Sandwich-Elements"eine Spanplatte
oder ein analoges an sich bekanntes Bauelement angeordnet ist.
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Durch Druck der Schäumungsreaktion wird eine feste Bindung zwischen
Schaum und dem darunterliegenden vorgefestigten Faserformkörper, vorzugsweise der
vorgefestigten Holzfaserplatte, erzielt.
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Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform vorliegender Erfindung weist
diese vorgeformte und vorgefestigte Holzfaserplatte verschieden starke Dic. ken
auf, beispielsweise kann sie in gewissen Abständen trapezförmige Verdickungen besitzen.
Diese Gestalt wird dadurch erreicht, dass man nach dem EinfUllen der Holzspäne in
die Form dièse mit einem Druckstempel verpreset, der die entsprechende Gestaltung
aufweist. Bei diesem Vorverpressen nehmen die vorher lose angeordneten Späne, denen
ein d is ggwunschte Form an.
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Bei der Schäumung, die vorzugsweise 30 bis 80 Sekunden dauert, entsteht
nach allen Seiten ein gewisser Reaktionsdruck, der oben und an den Kastenwänden
aufgefangen wird, der jedoch wünschenswerterweise nach unten auf das vorgefestigte
Faserelement drückt und insbesondere unter Ausnützung der gleichzeitig entstehenden
exothermen Schäumungswärme die endgültige Festigung und Formung des Faserelements
bewirkt, unter gleichzeitiger Erzielung des bereits oben geschilderten Hafteffekts.
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Man kann nun gemäss einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender
Erfindung diese eben geschilderte Verdichtung des Faserelements, d. h. der vorgefestigten
Spanschicht bezAgrlich der verschiedenen Bereiche dieses Elements dadurch steuern,
dass man die Schaumstoffvorstufe sozusagen in verschiedene Regionen einteilt, deren
Schäumungsdrücke verschieden sind.
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Dies wird in der Praxis dadurch erreicht, dass man verschiedenen definierten
Bereichen des Schaumstoff-Reaktionsgemisches verschiedene an sich als solche bekannte
chemische Agenzien, wie Treibmittel und dergleichen, und ferner auch Füllstoffe
in verschiedener Menge zugibt. Gegebenenfalls werden zur Verhinderung des Ineinanderlaufens
der verschiedenen Schaumstoffbereiche mechanische oder auch beispielsweise pneumatische
Trennwände (sogenannter Druckluftvorhang) angeordnet.
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Wie bereits ausgeführt, ist der Boden des Kastens, in dem die Schäumungsreaktion
durchgeführt wird, feststehend, er kann jedoch auch. als Druckstempel ausgebildet
sein.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Herstellung
der Verbundelemente gemäss vorliegender Erfindung auf einem laufenden Stahlband
durchgeführt.
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Man kann mit dem erfindungsgemässen Verfahren ein Zwei-und auch ein
ifehrelementen-Forakörper, d. h. einen Mehrfach-Sandwich-Korper herstellen, je nach
der Wahl der Anzahl der Schaumstofflagen, zwischen denen jeweils eine festo Zwischenlage,
vorzugsweise in Gestalt einer Spanplatte, angeordnet ist.
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Ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäss vorliegender Erfindung
besteht ferner in der Tatsache, dass infolge der Verwendung der exothermen Wärme
des Schäumungsprozesses die Zufuhr äusserer Wärme bei der Verdichtung der vorgefestigten
Faserschicht (Spanschicht), die geeignotesjmittel enthält,nicht'notwendig ist.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender
Erfindung
kann von dem sogenannten "Masse-Feder-System" im Schaumstoff dadurch Gebrauch gemacht
werden, dass man zum Zwecke der Verschluckung sowohl niederer als auch hoher Frequenzen
in die Schaumstoff-Vorstufe Festkörperchen, beispielsweise sogenanntes kubisches
Granulat eingibt. Hierdurch wird der Schallschluckeffekt gegenüber dem eines reinen
Schaumstoffgebildes wesentlicherhöht.
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Das erfindungsgemäss hergestellte Verbundelement dient insbesondere
als Bauelement in der Bauindustrie, beispielsweise als Wandelement oder als Fussboden
(Fussboden-Verbundayste), allgemein als tragendes'wärme-, kälte-sowie schallisolierendes
salement und kann beispieleweise zum Unterschied von Beton als statisch bestimmtes
Leichtbau-Verbundelement definiert werden. Seine Herstellung ist leicht in kontinuierlicher
Fliessbandfertigung mit anschliessendem Abschneiden in gewünschter Länge der Elemente
möglich.
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Das erfindungsgemäss herzustellende neue Verbundelement erfüllt in
vorzüglicher Weise sowohl statische Bedingungen als auch die Funktion einer Wärme-Kälte-Isolation
bei gleichzeitiger Schall-Isolation.
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Je nach Anordnung und Aussehen des auf die eingefüllten und noch nicht
vorgeformten und nicht vorgefestigten mit Bindemitteln versehenen Späne aufzudrückenden
Druckstempels bzw. gegebenenfalls auch der auf der Schaumschicht obenaufliegenden
Aussensohicht, können Formkörper beliebigor Gestalt hergestellt werden. Allgemein
kann gesagt werden, dass die Formgebung von der Art der Vorpressung, von der Form
des Kastens, in dem geschäumt wird und dem durch die Razeptur des Reaktionsgemisches
vorgegebenen, daher in seiner Stärke (Kp/cm2) als auch in Raumzonen steuerbaren
Reaktions-Schäumdruckes abhängig ist.
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Ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäss vorliegender Erfindung
besteht ferner darin, dass im gesamten Verbundelement keinerlei Schall-und Thermobrücken
vorhanden sind, die bei der bekannten Schottenteilung des Standes der Tachnik sehr
nachteilig sein können.
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Mit vorliegender Erfindung wird die Möglichkeit der Schaffung sogenannter
verdichteter Zonen im Verbundelement realisiert, wobei deren statische Belastbarkeit
je nach den Erfordernissen der Praxis wahlweise variiert werden kann, d. h. man
hat es in der Hand, die Dichte, die Stabilität, die Druck-und Zugfestigkeit und
die Isolationswerte zu variieren.
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Erfindungsgemäss werden hierbei vorteilhafterweise bei der Verdichtung
der Holzspane die Drücke innerhalb der Schaumstoffdruckzonen so gewählt, dass die
jeweils gewünschte Stärke der Verdichtung der Holzspäne erreicht wird. Hierbei kann
jeder beliebige Querschnitt des Verbundelements gewählt werden, d. h. man ist keineswegs
nur auf plattenförmige zweidimensionale Raumformen beschränkt, man kann vielmehr
beliebig geformte dreidimesionlae Formkörper herstellen, beispielsweise tablettartige
formkörper, die einen hochgezogenen und stufenartig ausgebildeten Rand aufweisen.
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Das Wesen vorliegender Erfindung wird nun anhand der beiliegenden
Figur, die eine bevorzugte Ausführungsform des herzustellenden Verbundelements zeigt,
weiter erläutert.
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Mit dem Bezugszeichen 1 ist der zunächst oben offene Kasten oezeichnet,
in welchem die bereits vorgeformte und vorgefestigte spanschicht 2 angeordnet ist,
d. h. es hat bereits ein (nicht gezeichneter) Druckstempel der Gestalt der Linie
3 auf die zunächst lose eingefüllten Spdne eingewirkt.
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Mit dem Bezugazeiohen 4 ist die Schaumstoffschicht allgemein
bezeichnet,
die sich in die Schaumstoffschicht-Reigionen 4a und 4b unterteilt. Dabei sind die
Zusätze zu den Schaumstoffregionen 4b derart gehalten, dass der Schaumdryck wesentlich
grosser ist als der der Schaumstoffregionen 4a-. Die Auswahl von chemischen Zusätzen
zu Schaumstoffvorstufen zwecks Variierung des Schaumdruckes ist an sich bekanat.
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Durch Zusatz von Treib-/Blähmitteln und damit Steuerung verschiedener
Verdichtungszonen wird der Lffekt erzielt, dass in den Bereichen 2b der Spanschicht
statische Verstärkungen, sogenannte hochbelastbare Knoten entstechen. Durch den
höheren Verschäumungsdruck in den Schaumstoffbereichen 4b entstehen im Schaum selbst
massivere Zellen, die ihrerseits auch bezüglich der Schaumstoffregionen 4b Ru einer
höheren statischen Belastbarkeit des Schaums führt, die mit der hdheren statischen
Belastbarkeit der darunterliegenden Spanschicht-Region einhergeht. FUr besonders
stark zu belastende Teile kann ferner in den Schaumstoffbereichen 4b Hartschaum
eingesetzt werden. Die statisch weniger zu belastenden Schaumstoff-Regionen 4a,
die wtinschenswertermassen unter geringerem Verschäumungsdruck entstanden sind,
dienen als Schall-Isolatoren und gegebenenfalls auch als Warme-K§lte-Isolatoren.
Im allgemeinen wird jedoch die Warme-Kälte-Isolation insbesondere durch die hErteren
Schaumragionen 4b durchgeführt.
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Auf der Schaumstoffschicht 4 liegt bereits wAhrend der Verschäumungaroäktion
eine an sich bekannte Spanplatte oder eine sonatige Platte beliebiger Form bzw.
Gestaltung, beispielsweise von Trapezform, die in ihrer Lage durch Stempeldruck
fixiert sein kann. Bei der Versohäumungsreaktion wird, wie bereits
beschrieben,
ein fester Verbund dieser"Sandwich-Struktur" erreicht. Die obenauf liegende Spanplatte
trägt das Bezugszeichen 5. Gegebenenfalls kann sodann auf ihr eine weitere Schaumstoffschicht
usw. angeordnet sein, zum Zwecke der Schaffung von Mehrfach-Sandwich-Strukturen.
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Will man dagegen lediglich ein Zwei-Komponenten-Verbundelement aus
Spanplatte und Schaumstoffschicht herstellen, so ist anstelle der sich mit dem Schaum
verbindenden Spanplatte 5 ein gegenüber dem Schaum sich neutral und wieder leicht
löslich verhaltender Druckstempel vorgesehen.
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Im folgenden wird eine weitere Ausführungsform und Anwendungstechnik
des erfindungsgemässef Verbundelements dargestellt.
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Die konventionelle Verarbeitungstechnik bzw. Verlegetechnik von Fussböden
besteht in erster binte in der Ausführung sogenannter schwimmender Estriche. Der
Nachteil dieser Verlegetechnik besteht darin, dass er sehr arbeitsintensiv ist.
Ein witerer Nachteil besteht darin, dass die luit-un Trittschatldämmung derartiger
Boden-und Deckenkonstru. ktionen in erster-linie durch ausreichend vorhandene federnde
Dämmstoffe erreicht werden mss. Der Kachteil solcher federnder Dammschichten besteht
darin dass diese meistens aus vorfabriziertan Platten in kleinen Abmessungen aufaelegt
bzw. aufgeklebt werden mässen.Weitere Nachteile der schwimmenden Estriche sind das
Einbringen hoher Feuchtigkeit, lange Abbindezeiten, die Notwendigkeit von Nivellierungsarbeiten,
mögliche Rissbildungen und Beschädigungen während des Abbinds-y Trocken-und Nacharbeiteproxesses.
Ferner muss eine Randsonenisolierung zwischen Estyich und Stützwand hochgezogen
werden,
um Schall-und Thermobrücken zu vermsiden. Die hierbei notwendige Verarbeitung von
Klebstoffen zur Lrzielung der verschiedenen Verbundschichten bedeutet einan weiteren
Nachteil des Standes der Tachnik.
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Das beim Verlegen von Fussböden ferner gleichfalls angewendete Verfahren
mit Sandaufschüttung bringt den Nachteil mit sich, dass die vorgeschriebenen Feuchtigkeitsgehalte
meist nicht eingehalten werden können und dass ferner derartige Sandshüttungen als
alleinige Dämnschicht keine ausreichende Luft-und d Trittschalldämmung ergeben.
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Die bisherige Verlegetechnik von Fussböden ist also allgemein gesagt
zumindest mit den Nachteilen der Notwendigkeit der Nivellierung und Justierun der
tragenden Deckschicht, mit oer Notwendigkeit der Ausführung von Dehnfugen und Abstandsfugen
zwischen Deckplatten und einer ndzonenisolierun gegen die Stützwände behaftet. Der
Einsatz der erfindungsgemäss hergestellten Verbundelemente bei einer neuen Velegetechnologie
überwindet diese Nachteile des Stardes der Technik und schafft die Möglichkeit der
Erzielung sowoal von senr günstigen statischdynamischen Werten @arege- Druckfestigkeit,
dynamische Steifigkeit und Resonanz- Eigenfrequenz) als auch von sehr fortschrittlichen
Schall-wärme- Kälte-Isolationswerten.
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Im folgenden wird nun anhand der Figuren 2 ois 7 eine erfindungsgemässe
Herstellung und Anwendung der Verbundelemente zur Schaffung von Fussböden im einzelnen
beschriecen. Dabei sine. in allen Figurengleicheleente'.'itIcicUezuszeichen versehen.In
analoger @@eise Können auch d@@ere Bauelemente, z.B. Decken-Elemente und Schalangselemente
nergestellt werden.
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Die konstruktiv tragende Decksclicht g aus Metalt, Aunststoff oder
auf mineralischer Basis, insbesondere als ebene Form- -Profil- Holzfaser-Holzspanplatte,
voraugsweise in Grossformat
mit Raumgewichten von z. B. 400-700
kg/m3 und Starken von 10-25 mm ausgebildet, die in ein-bzw. mehrschichtigem Aufbau
ausgeführt ist, wird mit Isolierschaumstoff in der Zone 7 ausgeschäumt-/unterschäumt,
welcher ohne Zusatz von Kleber oder Haftvermittlern entweder in vollflächiger oder
teilflächiger fester Verbindung mit der Deckschicht 6 und der iiassivdecke 8 ein
geschlossenes, kompaktes, tragendes und isolierendos Grossflächen-Verbundsystem
ergibt. Mit dem Bezugszeichen "a" ist der Abstand zwischen der Oberkante der tlassivdecke
8 und und der Unterkante der tragenden Deckschicht 6 bezeichnet.
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Kennzeichnend für dieses Verbundsystem ist, dass die bei den bekannten
Verfahren verwendeten Betonestriche, Gussasphaltestriche und Sandschüttungen mit
oder ohne unterlegten Dämmschicht-Auflagen oder ähnliche Konstruktfonselemente in
Wegfall komnen.
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Die nachstehend geschilderten Arbeitsphasen nach der neuen Verlegetechnologie
stellen einen kontinuierlichen Ablauf mit geringstem, kostensparendem Aroeitsaufwand
in der Verlegetechnik und Erzielung maximaler, mechanischer und physiKalischer alerta
des Verbundsystems unter Beweis.
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Phase 1 kennzeichnet die Nivellierung und Justierung der tragenden
Deckplatten 6 vor/während/nach dem Ausschäumen-/-Unterschäumen der Isoliersone 7.
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Dia Aufgabe, Deckplatten 6, vornehmlich im Grossformat, in einem mittleren
abstand a als Mass für die Stärke der Dämmschicht 7 zwischen der Oberkante der Massivdecke
8 und der Unterkante der Deckplatte 6 zu nivellieren und zu justieren, kann nach
verschiedenen Methoden zwecksässig gelöst werden, z. B. nach der Methode Ia, die
in Figur 3 und 3a dargelegt ist : Die Deckplatten 5 werden nach einem auf Plattengrosse
und Raum-@ass abgestimmten Verlegeraster 13 mittels in die Rohdecke 8
angeschlagener/eingeschossener
Bolzen 14 lagenmässig im Raumraster fixiert, so dass die Innenkanten der Bolzen
14 den Flattenmassen genau entsprechen.
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Die rationellste Arbeitsweise zum Einschiessen der 3olzen wird erreicht,
wenn nach Rasterplan sämtliche auszulegenden Flächen markiert sind, z. B. Arbeitsfeld
usw.
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Das Ausrichten der Bolzen 14 kann in einfacher Weise mittels Richtschnur,
Schablone oder optisch gesteuert, erfolgen.
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In die nun gekennzeichneten Felder A, B, C... usw. werden kleine elastische
Klötzchen oder Streifen 15 lose aufgelegt.
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Die Höhe der Klötzchen/Streifen 15 ist grösser als das Mass a, d.
h. der Höhe der zu schäumenden Isolierstoffschicht in Zone 7.
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Die Deckplatte/Platten 6 werden in die fixierten Rasterfelder auf
die elastischen Klötzcnen aufgelegt. Auf cie Bolzen 14 werden Druckplatten 16 aufgeschoben,
welche in der Höne verstellbar und arretierbar sind. Die Deckplatte 6 wird auf die
elastischfedernden Klötzchen/Streifen 15 gedrückt, bis die Höhe a erreicht ist,
die Druckplatten 16 auf den Bolzen 14 nachgeschoben und arretiert. Die Elotichen
können zusammengedrückt die Lage l5a einnehmen.
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Damit ist die Deckplatte 6 rastergerecht verlegt, nivelliert und justiert,
wobei die Druckplatten 16 auf den Bolzen 14 die Funktionan übernehmen, einerseits
die Schaumstoffstärke a in Nivellierung und Justierung der Deckplatte 6 und 3galisierung
einer eventuell unebenen, nicht nachbearbeiteten Rohdecke 8 für den folgenden Schäumprozess
zu fixieren, andererseits als Gegenlager um den im Schäumvorgang auftretenden Schaumstoff-?
eaktionsdruck aufzufangen.
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M Ib. die anhand der Figur 4 dargestellt ist : Die Nivellierung bzw.
Höhenfixierung der Deckplatte 6 gegenüber der Rohdecke 8 kann mittels aufblasbare
Schläuche/Säcke 17
oder mittels Luftkissen erfolgen, wobei zwei
oder mehrere Druokschläuche mit Fressluft ? aufgeblasen und die darüber befindliche
Deckplatte 6 in Waage in den Ebenen E1, E2 nivelliert wird.
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Methode Ic, die anhand der Figur 5 dargestellt ist : Die Nivellierung
geschieht mittels Teleskopspindelabstützungen 17a. Dieses System ist sowohl für
Fussboden- als auch Deckenkonstruktionen variabel in Höhenverstellung anwendbar,
wobei entsprechende Druckabstützung in 18 und die Aufnahme, Fixierung der Deckplatte
6 im Fusspunkt 19 der Teleskopspindel mit Saugelement, Schrauben, klemmen, usw.
vorgenommen wird.
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Die Nivellierung und Justierung geschieht nach Methode Ia, womit ein
kontinuierlicher Arbeitsfluss von einem bis beliebig vielen grossflächig ausgelegten
Deckplatten und Raumrastermass rationell möglich ist.
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Methode Id Die Funktion elastischer Unterlagen 15 kann auch ein mehr
oder weniger schnell aushärvonder elastischer Schaumstoff übernemen, welcher in
den Feldern A, B ... etc. verteilt, punktförmig oder zeilenförmig eingetragen wird.
Nach der Fixierung der Deckplatten 6 im Rastermass, Nivellierung und Arretierung
kann sofort anschliessend der Isolationsschaumstoff, vornenmlich auf Polyurethan-Basis
oder Phenolharz-Basis, als Dämmstoff in Zone 7 in bekannter Verfahrenstechnik im
Hochdruck-oder Niederdruck-Schäumverfahren mit an sich bekannten Schäummaschinen
eingetragen werden.
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Statt der in Figur 3a dargestellten Bolzen 14 bzw. der elastischen
Klötzchen 15 können gemäss einer weiteren Aus-.T.;a.(l.t;;l:«::yJ:.:~~:.::i.=~~,~".~.E:C'-J.23LSCilz',';,:;OeZ7Ode'eile.2&~.~.~
zur Nivellierung eingesetzt werden.
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Diese Ausführungsform ist in der Figur 3b dargestellt.
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Ein besonderes Merkmal für die neue Verlegetechnologie stellt neben
einer-fläehenmässigen Verteilung des Schaumstoffes (Fig. 6), wobei der Schaumstoff
in Funktion als Isolationsträger als auch als konstruktiv tragende Schicht den Zwischenraum
7 voll ausfüllt, ein zeilenförmiger Eintrag nach Figur 7, aus dem sich besondere
konstruktive Vorteile und Verbesserungen des Verbundsystems ableiten lassen, wie
im folgenden anhand der 2igur 7 dargestellt ist.
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Der zeilen-/Punkt-/Eintrag des Schaumstoff-Reaktionsgemisches in Zone
7 ergibt z.B. profilartige Raumfüllungen. Als Rippenfüllung, wechselnd auf Oberkante
Rohdecke 8 bzw. Unterkante Deckplatte 6 ohne Zusatz von Kleber oder Haftvermittler
fest haftend, er ; eben sich im Schäumungsprozess sich bildende Verdichtungszonen
21 und Trägerrippenelemente 22, welche die physikalischen Werte der Biegesteifigkeit
der Deck-und Trägerplatte 6 als idionierzonen wirkungsvoll erhohen.
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Die zwischen den Schaumstoff-Profilrippen entstehenden Hohlkanäle
dienen vornehmlich als wirkungsvolle Be-/Entlüftungen des Verbundfussbodensystems.
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Durch geeignete Wahl des Schaumstoffsystems, bezogen auf die akustischen
Funtionen, Eigenfrequenz foder Deckplatte und Eigengewicht der Deckplatten g, g1
(kg/m2) und dynamischer Steifigkeit a'der Dämmschicht 7 werden ebenso die hochwertigsten
Isolationswerte von Polyurethan-Schaumstoffen mit der Wärmeleitzahl A= 0, 016-0,
019 K cal/ : a. h. OC als Isolationsträgermaterial konstruktiv voll ausgewertet.
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Das bisher für jede konventionelle Verlegetechnik schwierige und kritische
Problem der Trenn-und Dehnungsfugen 9 und Randzonen 10 zu StUtzwand 11 findet in
der vorliegenden Verlegetechnologie
eine bemerkenswerte Lösung,
indem die zwischen den Deckplatten 6 in der Lage nach fixierten Trenn-/Dehnungsfugen
9 im gleichen Takt des Ausschäumens von Zone 7 oder anschliessend mit simultanem
Raumdurchgand mit hochsteigendem Schaumstoff ausgefiillt werden. Die als relativ
schmale Kanäle erscheinenden Trennfugen 9 ergeben einen Schaumstoff höherer Verdichtung,
d. h. höherer Tragfähigkeit, maximaler Haftung an allseitigen Kantenflächen und
schliessen, durch das AbstUtzblech 24 gebremst, flächengleich mit den verdichteten
Randzonen 9 und 10 mit der Deckplatte 6 ab.
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Damit ist das Verbundsystem allseitig versiegelt, verkapselt und gegen
Feuchtigkeit geschützt. Durch entsprechende Wahl der Breite der Trennungs-/Dehnfugen
9, z. B. 2-15 mm, gefüllt mit elastischem, verdichtetem Schaumstoff, kann jedem
Dehnungsfaktor der eingesetzten Deckplattenmaterialien 6 praktisch Rachnung getragen
werden.
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Analog des Ausschäumens 9 werden die Randzonen 10 gegen die StLitswand
11 ausgefüllt, wobei besonders kannzeichnend ist, dass vorhandene Wandunebenheiten
ohne die bisher i : blichen, zeitraubenden, zusätzlichen und kostspieligen fassarbeiten,
mit oberflächenverschlossener verdichteter Deckschicht in allas Zonen 10 das Verbundelement
exakt mit den Stützwandzonen, abschliessen und versiegeln.
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Die neue Yerlegetechnologie unter Anwendung der erfindungsgemäse hergestelltn
Verbundelemente ist durch folgende Vorteile gekennzeichnet : α Ausschaltung
von Schallbrücken, Sperre der Flankenübertragung bei Anregung der tragenden Deckschichten
6, ß Ausschaltung von Thermobrücken - daher die für den Fussboden maximale "Fusswärme",
# Allseitige Versiegelung und feste Verankerung des Verbundsystems mit Rohdecks
und in sich, # Ausgleich aller Unebenheiten der Rohdecks 8, Stützwand 11 ohne zusätzliche
Passtücks und ohne Nache@beit.
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Bei der Ausführung gemäss Tragerrippenprofil 22 (Figur 7) können Kabel-oder
Rohrverlegungen 23 in die Konstruktion eingebaut werden.
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Ein weiterer Vorteil der neuen Verlegetechnologie besteht darin, dass
nach Ablkuf der Nivellierung und Justierung der Deckplatten 6 und sofort anschliessendem
Ausschäumen der Zone 7, die damit versiegelten planebenen Grosselements bereits
nach 20 bis 30 Minuten begehbar und damit belastbar und belegbar sind.
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Ohne die bisher notwendigen langen Trockenzeiten fUr schwimmenden
Estrich, ohne Verwendung von Haftvermittlern und ohne nachtragliche Nacharbeiten,
kann sofort nach 20 bis 30 Minuter4 die Oberflächenbeachichtung in bekannter Methode
erfolgen, z. B. PVC-Belag verschweisst, Epoxyharzbeschichtung, u. a. Es ist auch
möglich, die Deckplatten 6 bereits im Fabrikationsbetrieb mit abriebfeeten Deckschichten
oder mit den vielseitigsten Oberflächenecors in bekannter Vertahrenetechnik'zu versehen.
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Für das Verlegen von Parkettfussboden auf den in der neuen Verlegetechnologie
erscheinenden planebonen, feet verankerten und versiegelten Deckplatten bietet sich
damit einebesonders kostensparende neue Yerlegemethode.
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Zine Flächenbehandlung der tragenden Deckplatten 6 mit hydrophobiaranden
oder/und fungiziden Schutzanstrichen und Zusätzan (z. B. Kunstharzdispersionen)
ist durchführbar ; der Einbau von wirksamen Dampfsperren 20 ist, falls erforderlich,
in diesem Verfahren gelöst.
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Es ist bereits weiter oben grundsätzlich dargelagt worden, dass ein
Element vorliegender Erfindung darin bestcht, dass nach einer bevorzugten Ausführungsform
vorliegender Erfindung von den akustischen Vorteilen des eogenanaten Masse-Feder-Systems
im Schaumsboffantell Gebrauch gemacht wird. Im folgenden wird nun noch in ausführlicherer
Darlegung diese Seite der Erfindung beschrieben : J,... ~
Yerbundbauelemente,
im konstruktiven Aufbau als zwei-oder mehrschalige Bauelemente, werden in der Praxis
als Aussenwände, Trennwände, Decken- und Fussbodenelemente etc. eingesetzt. Neben
der Funktion als Wärme-/Kälte-Isolatoren behandelt vorliegende neue Verbundtechnik
speziell die Probleme des Schallschutzes.
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Wenn für Aufgaben der Wärmedämmung bei Bauelementen eine feste, homogene
Wand aus schlecht wärmeleitenden Baustoffen bei entsprechender Wandstärke bereits
ausreichend sein Kann, sind dagagen zur Lösung der Aufgauen nacn schalltechnischen
Gesichtspunkten nach den Gesetzen der Akustik besondere konstruktive Merkmale und
die e Anwendung besonderer, darauf abgestimmter Dämmstoff-/Isolationsträgermaterialien
notwendig.
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Ein Verbundelement, z. 3. eine Trennwand, muss nach DIN 4109 ein Luftschallschutzmas
von min. 0 dB aufweisen, welches einem mittleren Schalldämm-Muss von etwa 48 dB
entspricht. Da zum Beispiel bei homogenen, festen Wänden das mittlere schalldämm-Mass
vom Flächengewicht abhängig ist, egeben sich Wandgewichte von 350 kg/m2, um das
vorgeschriebene Luftschallschutzmass zu erreichen.
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Laichtbau-Verbundelemente bestehen daher aus zwei-oder mehr- # schaligen
Verbundkonstruktionen, wobei nach Figur 3 im Prinzip zwischen Deckplatten 25 eine
Isolations-/Dämmschicht 26 im Abstand Z angeordnet ist.
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Die Luftschalldämmung mehrschaliger Bauelemente wird durch folgende
Faktoren beeinflusst : a) Jigenfrequenz fo des Bauelements b) Biegesteifigkeit der
Deckplatten 25 c) Eiganschaftswerte der schallschluckenden Dammschicht 26, wobei
bauakustisch im Brequenzberaich 100 - 3200 Hz die Auswertungen zu liegen kommen.
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Das Dämmschicht-/Isolationsträgermaterial 26 ist mit den Deckplatten
25 vollflächig fest verbunden, was durch Anschäumen von 5chaumstoffkern-Systemen
auf Polyurethanbasis ohne Kleber oder Haftvermittler im SprAh-oder Giessverfahren
erreicht wird.
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Nach DIN 4109 ergibt sich die Bestimmung nach Frequenz fo :
s' = aynamische Steifigkeit der Dämmschicht 26 in Kp/cm3 g = Gewicht der Deckschalen
25 in kg/m2 wooei die dynamische SteifigKeit s'durcn aen, für jedes System ermittelten
dynamischen Elastizitätsmodul Edyn definiert ist : Edyn s' = Kp/cm3 Z = Schalenabstand
in cm Z Aus der Forderung für fo # 100 Hz und s 3 Kp/cm 3resultiert der konstruktive
(nach g und Z) und ciaemotechnische (nach s') Rufoau als Verbundelement, welches
Schalltechnisch gesehen ein Schwingungssystem I darstellt und dadurch definiert
ist, dass die Deokschalen 25 unter Zusammendrücken einer als feeder wirkenden Zwischenschicht,
Dämmschicht 26 gegeneinander mit grösster Amplitude schwingen.
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Die Dämmschicht 26 besteht vorzugsweise aus hochpolymeren Schaumstoffsystemen,
z.B. auf Polyurethanbasis, welche durch ihre dynamischelastischen Eigenschaften
zu den gewünschten Werten extrem hoher innerer Dämpfung führen, d.. h. zugeführte
Schallenergie durch Reibung der Kunststoffmoleküle gegeneinander in Wärme umsetzen,
schalltechnisch vernichten.
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Erfindungsgemäss wird ferner die Dämmschicht 26 in aer Verbundkonstruktion
als Schwingungssystem II mit folgenden neuen merkmalen nach akustischer Bewertung
ausgeführt, wie in Figur 9 dargestellt ist :
Die Masseteilchen
M sind in Schaumstoff F allseits oder teilweise verbunden eingebettet, wobei F die
feste, vollflächige Verbindung mit Deck-/Zwischenplatten 25 darstellt. Fur nichttragende
Bauelemente kann auch ohne Flächenhaftung von F an den Platten 25 gearbeitet werden,
wobei als Isolationsträgermaterialien neben synthetischen Kunststoffen auch mineralische
Faserstoffe etc. zur snwendung kommen können.
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Die vorzugsweise eingesetzten Schaumstoffe auf Polyurethanbasis sind
prose Schlucker, welche durch extrem hohe innere énergieverluste im Bereich der
Gebrauchsfrequenzen und-Temperaturen durch hohe innere Dämpfung gekennzeichnet werden,
Es sind ausgesprochene Höhenabsorber. Die in diese Isolationsträgermaterialien P
eingebetteten Masseteilchen N sind in Grösse, Gewicht und lagenmässig, gekennzeichnet
durch Abstand d voneinander, variabel.
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Der Einbau von Füllstoffen, Füllkörpern etc. bei der Herstellung von
Fest-, Faser-, Schaumstoffen ist bekannt, aber nur mit dem Ziel, z. B. Festigkeitswerte
zu erhöhen, wie bei Gummi/Russ-Mishungen oder eine elektrische Leitfähigkeit oder
antistatische Werte zu erzielen, die Temperaturstabilität zu stsuern, etc.
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Ferner können Pigmente zum Zwecke einer gewünschten Farbgebung eingearbeitet
werden. Der. Einbau von Füllstoffen dient insbesondere auch zur Verbilligung des
Kunststoff-Reaktionsgemisches.
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Nicht bekannt ist bisher. Füllkörper in beschriebener Form nach akustischen
Gesichtspunkten zu Funktionen der Sehallachluckung in Isolationsträgermaterialien
einzubauen.
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Die Masseteilchen M mit Isolationsträger F bilden nach akustischen
Gesetzen ein neues Masse-Feder-System, hier definiert als Eigenfrequenz-Platten-
(Masseteilchen) Resonatorsystem. Dieses Schv. ingungssystem II ist funktionsmässig
durch zusätzliche Dampfung der Biegeschwingungen i Bereiche des tieffrequenten Schalls
als Tiefenabsorber anzusehen,
In konstruktiver Zielsetzung nach
akustischen Werten kann die Bestimmung nach
für den Einbau der Masseteilchen M nach Grosse und Gewicht gleich oder variabel
zueinander gesteuert werden. Der Abstand d der Masseteilchen M voneinander zeigt
im Bereich von # d # (Wellenlänge des Schalls in Luft oder im umgebenden Medium)
4 durch die Dickenresonanz der Schicht hohe Maxima des Schallabsorptionsgrades auch
im Mittelbereich des Frequenzbandes 100-3200 Hz.
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Die Masseteilchen M sind erfindungsgemäss in die Isolationsträgersohicht
F (Figur 9) eo eingebaut, dass sis allseitig umschlossen, achwebend im Isolationskern
F, in festem oder losem Verbuna sich betinden.
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Die Koppelung des Schwingungssystems 1 mit dem Schwingungssystem II
in der vorliegenden neuen Verbundkonstruktion eines schallschluckenden Bauelementes
bringt dadurch einen überraschenden und sprunghaften Fortachritt, dass ein breites
Frequenzband für einen hohen Schallabsorptionsgrad im Bereich von 100 Dis 3200 Hz
erfaset wird.
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Neben den neuen akustisch-technischen Merkmalen dieses Verbundsystems
sind auch die wirtschaftlichen Vorteile von grosser Bedeutung, da z. B. fUr die
Masseteilchen M kubisch zerkleinerte, zerhackte StUcke aus Süumlingsabfällen, wie
diese z. B. bei der Spanplattenfertigung zwangsmässig anfallen, oder andere, vornehmlic
Festkörper-Abfallprodukte verwendet und damit kalkulatorisch hoch aufgewertet werden.