DE1653343A1

DE1653343A1 - Vorgefertigtes Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1653343A1
Application number: DE19661653343
Authority: DE
Inventors: Zwickert Charles Emile
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-12-10
Filing date: 1966-12-02
Publication date: 1970-10-29
Also published as: ES334965A1; DE1653343C3; BE690671A; CH456095A; DE1984774U; NL6617316A; NL154258B; US3560323A; GB1157079A; NO124357B; FI51288C; DE1653343B2; FI51288B

Description

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HOTTENWEG 15 75/12375

TELEFON 761303

2. Dezember 1966

Patentanmeldung des Herrn

Charles, Emile ZWICiCBBT, NOISi-Ie-SEC, Seine, Frankreich

"Vorgefertigtes Bauteil und Verfahren zu flegpen. Herstellung"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vorfahren zur Herstellung vorgefertigter Bauteile aus durch Kleben und Preesen zusammen* gefügten Materialien sowie auf Bauteile_f die nach dem Verfahren hergestellt sind.

Vorgefertigte Bauteile» die einen Kern aus organischen Materialien haben, welche durch Kleben bzw... Leimen

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und Pressen nach Art eines Agglomerates zusammengefügt sind,' also beispielsweise Bauteile aus Holzspänen und anderen pflanzlichen Stoffen, haben in der Bauindustrie deshalb einen begrenzten Anwendungsbereich, weil ihre Feuerfestigkeit im allgemeinen unzureichend ist.

Man hat versucht, den geschilderten Nachteil dadurch zu mildern, daß man Bauteilen der in Rede stehenden Art bekannte und im allgemeinen teuere Zusatzstoffe beigibt, die die Feuerfestigkeit erhöhen (z.B. Asbest, Vermiculit )» Der Grad der auf diese Weise erzielten Widerstandsfähigkeit gegen Feuer vermag jedoch nicht zu befriedigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von vorgefertigten Bauteilen zu entwickeln, die sich durch besonders gute Feuerfestigkeit auszeichnen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man bei der Herstellung der Bauteile zwecks Erhöhung der Feuerfestigkeit Natriumborat in das Bauteil einbringt.

Die auf die erfindungsgemäße Art und Weise erzielte Steigerung der Feuerfestigkeit ist unerwartet groß und der erzielte technische Fortschritt ist somit erheblich.

Die Feuerfestigkeit hängt von der Art der Verteilung dea Natriumborates im Bauteil ab. Sie nimmt mit steigender F«lnhtit der Verteilung zu. _;

Um eine sehr gute Verteilung zu erzielen, empfiehlt es sich, das

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Natriumborat ale Pulver dem fUr das Zusammenfügen 'der Materialien verwendeten Kleber oder Leim zuzusetzen«

Eine Steigerung dar Teuerfestigkeit erhält man auch mit zunehmender Feinheit des Natriumboratpulvers.

Falle das Natriumborat infolge längerer Lagerung kugel- ader kluapenförmig geworden ist, muß es vor dem Vermischen mit dem _ Klebstoff gesiebt werden» und zwar mit einem Sieb» dessen ™ Masohenweite höchstens etwa 5/10 mm beträgt, vorzugsweise jedoch kleiner sein sollte.

Sie überraschende Wirkung des billigen und daher die Herstellung nur unbeachtlich verteuernden Natriumborates, das als soloJies keinen Namen als feuerfestes Material hat, dürfte darauf zurück- «uführen sein» daß es im Bauteil unter der Einwirkung von Wärme aufeinanderfolgende filmartige Zonen bildet, die der Zerstörung des Bauteiles entgegenwirken.

Die Anwesenheit von Natriumborat im Klebstoff des Bauteiles hat eur Folge, daß am Bauteil bei direkter Flammeneinwirkung nieht g die Bisse auftreten, die man bei bekannten Bauteilen der in Bede stehenden Art beobachten kann. Hierdurch wird eine bemerkenswerte Erhöhung der Feuerfestigkeit des Bauteiles erzielt.

Zahlreiche Versuche haben gezeigt, daß es genügt, wenn dem Klebstoff 1 bis 10 Gewichtsprozent Natriumborat beigefügt sind. In der Praxis ergeben sich bei der Verwendung von 2 bis 5 Gewichtsprozent Natriumborat, bezogen auf den Klebstoffanteil, zufriedenstellende Ergebnisse.

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Die kleinen ejrforderlifchen Natriumboratmengen gestatten es» in bekannten Mischapparaten eine sehr intensive Mischung des Klebstoffes mit dem Natriumborat zu erlangen. Sie bieten weiter die Gewähr dafür, daß die Wirksamkeit des Klebers nicht beeinträchtigt wird und man daher nicht gezwungen ist» die für das Zusammenfügen oder .Agglomerieren der Materialien des Bauteiles erforderlichen Klebstoffmengen zu erhöhen.

Weiterhin macht es die Verwendung von iiatriumborat nicht erforderlich, das normalerweise für die Herstellung der Bauteile benutzte Material zu verändern.

In den am häufigsten vorkommenden Fällen, in denen das Bauteil an mindestens einer seiner Hauptflächen oder auch an beiden Hauptflächen mit einer Verblendung versehen ist, empfiehlt es sich nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung, die Verblendung mit einem Klebstoff am Kern des Bauteiles zu befestigen, der Hatriumborat enthält. Es wird hierbei vorzugsweise ein irthr feines Natriumboratpulver verwendet. Die Anteile von Natriumborat am Klebstoff können den Werten entsprechen,die den weiter " oben genannten Anteilen des für die Herstellung des Bauteilkernes verwendeten Klebstoffes entsprechen.

Unter den vorstehenden Bedingungen dringt das Natriumborat mit dem Klebstoff in die Poren der Verkleidung ein und bildet dort einen Widerstand gegen das Vordringen der Flamme, wenn die Verblendung der Flammeneinwirkung ausgesetzt wird.

Falls es sich um sogenannte "Hohlbauteile'¹ handelt, weisen die Bauteile im Innern Stollen oder andere Aussparungen auf, welche

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eine pulverige oder körnige Ieolationsmasse enthalten, die zur . Schalldämmung und/oder zur Erhöhung der Feuerfestigkeit dienen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen» auch diesen Isolationsmassen Natriumborat zuzusetzen.

Eine einfache Zugabe von etwa 20 g Natriumborat zu einem Liter pulverförmiger Isolationsmasse führt bereits zu ausgezeichneten Ergebnissen, und eine Hinzufügung in der Größenordnung von 20 bis 60 g pro Liter genügt praktisch allen Anwendungsfällen.

Die pulverförmige oder körnige Isoliermasse kann z.B. von Sand, feuerfester Erde, Zement, Kalk, gemahlenem Porzellan,Bimsstein, Vermiculit,Asbest, Gips, Holzmehl usw. oder von Mischungen dieser Stoffe gebildet werden. Je feiner die zur Anwendung kommenden Materialien sind, desto besser sind auch die erzielten Ergebnisse.

Wenn, wie bei den bekannten Bauteilen der in ^ede stehenden Art, bei denen der Isoliermasse kein Natriumborat zugesetzt ist, eine Zerstörung des Bauteiles auftritt, bei der eine Verbindung zwischen dem Innern des Bauteiles und der Umgebung hergestellt wird (z.B. durch Einbrennen eines Loches) kann die Isolier mass'"¹ aus dem Bauteil herausströmen. Der auf diese Weise entleerte rohrförmige Stollen bildet anschließend für das feuer einen Kamin und die Zerstörung des Bauteiles wird beschleunigt.

Das Jüatriumborat besitzt die unerwartete Fähigkeit, die mit ihm vermischte pulverförmige Isoliermasse unter der Einwirkung einer Flamme festwerden zu lassen, Die einzelnen Partikel der Mischung haften unter der Einwirkung der Wärme aneinander und es

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wird ein Block gebildet, der ein Ausströmen der Iaoliermasee unmöglich macht, sodatoi· in dem jeweiligen Stollen verbleibt und so die Feuerfestigkeit ebenfalls erhöht*

Weiterhin entweichen dem Natriumborat unter der Einwirkung von Wärme Gase, die die Verhinderung des Fortsehreitene der Flamme im Bauteil fördern.

Vorgefertigte Bauteile, die in Reihen angeordnete stollenförmige Ausnehmungen aufweisen, welche eine Mischung aus pulverförmiger Isoliermasse und Natriumborat enthalten, können, falls dies erwünscht ist, einer leichten Erhitzung unterworfen werden (z.B. auf etwa 60 bis 180°). Hierdurch wird erreicht, daß zumindest die äusseren Schichten der genannten Mischung hart und örtlich fixiert werden. Die Gefahr, daß die Mischung nach aussen strömt, wenn das Bauteil von einem spitzen Gegenstand, wie z.B. einem Nagel, bis zum Stollen durchbohrt wird, wird somit vermindert.

Die Erfindung gestattet es folglich, vorgefertigte Bauteile herzustellen, die eine verfestigte, insbesondere zur Schalldämmung dienende Isoliermasse aufweisen, bei denen einerseits ein Ausströmen der Isoliermasse unmöglich gemacht iat, und die andererseits eine wesentlich erhöhte Feuerfestigkeit aufweisen.

In der beigefügten Zeichnung ist beispielhaft ein rechteckiges Bauteil in perspektivischer Darstellung wiedergegeben. Dieses ' Bauteil weist einen Kern 1 aus organischen Stoffen auf, die durch Kleben und Preaeen miteinander verbunden sind· Der Kern des Bauteils ist mit einer £e*he von rohrförmigen Stollen 2

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versehen♦ die eine but Schalldämmung dienende Isoliermasse 3 elfnehmen. Auf einer der Hauptflächen des Kernes 1 des Bautellee ist eine Platte 4 aufgeklebt. Das aus agglomerierten Holaspänen gebildete Bauteil hat eine Dicke von 50 mm, und in den Stollenreihen befindet sioh eine Mischung aus Borax (der handelsüblichen Form von Natriumborat} und feinem trockenem Sand. Der Boraxanteil beträgt 3 bis 5 f> (zur Anwendung gelangte Boraxpulver, welches von der Firma PBOLABO unter der Bezeichnung IiP 654 verkauft wird). Die Widerstandefestigkeit eines derartlgen Bauteiles gegenüber Feuer ist bemerkenswert« Die Misohung aus Silizium und Hatriumborat homogenisiert sioh unter der Hinwirkung von Wärme und wird hart. Ss bilden sich so weiße und feste zylindrische Balken, die dem Feuer lange Widerstand leisten.

Dem Natriumborat, welches dem Klebstoff zum Zusammenfügen der Späne oder anderen Bestandteile des Bauteiles beigegeben wird oder welches mit dem Klebstoff vermengt wird, der zum Befestigen einer Verblendung am Bauteil dient, oder welches mit einer pulvrigen Isoliermasse vermischt wird, die in Hohlräume des Bauteiles eingefüllt wird, können weiters Zusatzstoffe beigefügt werden.

£rfindungsgemäß wird insbesondere vorgeschlagen, dem Natriumborat Asbest beizufügen, und zwar nicht in Faserform, eondern in Form eines möglichst feinen Pulvers. Die Feinheit des zur Anwendung gelangenden Asbestes läßt sich am ehesten mit der Feinheit von kehl oder Talkum vergleichen.

Bei gleichzeitiger Verwendung von Hatriumborat genügt es* dem Klebstoff 1 bis 10, vorzugsweise 5 bis 10 Gewichtsprozent

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Asbestpulver beizufügen, um gute Ergebnisse cu erzielen« Würde man dem Klebstoff dagegen nur Asbestpulver beifügen» müßte der Anteil des letzteren weit höher gewählt werden, Se liegt auf der Hand» daß eine Erhöhung des Asbestpulveranteiles auf z.B. 5O # des Kleberanteils zur Felge hätte, daß kehr Klebstoff verwendet werden müßte,um eine ausreichende Klebwirkung zu erzielen*

Ee konnte festgestellt werden, daß die Anwesenheit von Asbest» pulver in erstaunlicher Weise den Feuchtigkeitsgehalt der Bauteile verbessert und deren Bestreben anzuschwellen, erheblich vermindert·

Es ist möglich, daß die pulvrige Isoliermasse um jeden Span eine Art Hülle formt, die von einer Wolke sehr nahe beieinanderliegender und durch den Klebstoff miteinander verbundener Partikel gebildet wird, welche den Span isolieren und in innigem Kontakt mit ihm stehen. Auf diese Weise wird gleichzeitig verhindert, daß der Span durch Absorption von Wasser schwillt und unter der Einwirkung einer Flamme verschwelt.

Die angedeuteten Eigenschaften könnten auch auf Wirkungen zwischen dem Klebstoff und der mit diesem vermischten Isolier·* masse beruhen.

Ils Beispiel kann erwähnt werden» daß ein Bauteil aus Holzspänen mit einer Dicke von 60 mm, bei dessen Herstellung dem zum Zusammenfügen der Späne dienenden Klebstoff Borax beigemischt wurde, unter der Einwirkung einer großen mit Benzin betriebenen Lötlampe auch nach 7 Stunden noch nicht von der Flamme durchgebrannt war ·

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Bei einer typischen Mischung gemäß der Erfindung kämmen auf 1Ou kg Späne und etwa 30 kg Klebstoff auf Harzbasis 0,3 bis 3 kg» vorzugsweise 0,6 bis 1,5 kg Borax.- Der Zusatz an Asbestpulver beträgt 0,3 bis 3 kg, vorzugsweise 1,5 bis 3 k*

Die Lehre der Erfindung» hohlen oder nichthohlen vorgefertigtei Bauteilen Natriumborat, und zwar vorzugsweise in Begleitung mit sehr feinem Asbestpulver zuzusetzen, kann auf verschiedene .Ausgangsmaterialien angewendet werden, und zwar insbesondere auf pflanzliche Stoffe (Holzspäne, Flachs, Stroh usw.).

Es können auch verschiedene Klebstoffarten verwendet werden. Vorzugsweise benutzt man einen Klebstoff des Harnstoff-Formrl-Types oder auf Melaminbasis. Von den gehandelten Klebstoffen kann z.B. ein Klebstoff verwendet werden, der unter der Bezeichnung Kauriü auf dem Markt ist. Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung nicht an die Anwendung eines bestimmten Agglomerates oder Klebstoffes gebunden ist.

Die Lehre nach der Erfindung iet im übrigen ganz allgemein bei jedem mit Hohlräumen versehenen Bauteil anwendbar, das zur Verbesserung seiner I'euerfestigkeitseigenschaften erfindungsgemäß mit einer Matriumborat enthaltenden pulverformigen Mischung auffüllbar ist, wobei z.B. dieses Natriumborat mit Sand und/oder Bimsstein, und/oder einem weiteren bekannten Isolierstoff gemischt sein kann. Diese Mischungen lassen sich insbesondere z.B. auch zur Herstellung feuerfester Türen zwischen zwei M-tqllwqnöi^n, oder zum Schützen eines von einer Wandung umswbenen Teiles, z.B. eines Pfahles oder eines Bohres in einer Wandung verwenden.

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Claims

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2. Dezember 1966 Patentanmeldung
des Herrn

Charles, Smile Zwickert
Noisy-le-Sec,Seine, Frankreich

Patentansprüche

πΛ/Verfahren zur Herstellung vorgefertigter Bauteile aus durch Kleben und Pressen zusammengefügten Materialien) dadurch gekennzeichnet, daß man in das Bauteil zwecks Erhöhung der Feuerfestigkeit Natriumborat einbringt.

2) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Natriumborat als Pulver dem für das Zusammenfügen der Materialien verwendeten Klebe* oder Leim zusetzt..
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Natriumboratanteil der Mischung aus Natriumborat und Klebstoff 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 Gewichtsprozent des verwendeten Klebstoffs beträgt·
4) Verfahren nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch gekennze lehnet, daß man Natriuaborat in Pulverform mit dem Klebstoff vermischt, der zum Aufkleben einer Verkleidungauf das Bauteil verwendet wird. _t
5) Verfahren nach Anspruch 1 oder ünteransprüchen* dadurch gekennzeichnet, daß man *atriujnborat in Pulverform mit einer pulverigen oder körnigen leolioroease vermietet, die

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in StoUen^iwJer sonstige« Ausnehmungen dee vorgefertigten Bauifil*· untergebracht igt und suB» von Sand» feuerfester Ijdfe« Stjtfnt, Kalk, gtM&ahlenem Porzellan, Btens^elai Vermiculit, 'Habest, Vif»« Holsmehi oder äfanliohtn, vorzugsweise sehr feinen Materialien gebildet wird,
6) Verfahren nach Anspruch 5» dad tar oh gek«& s ζ ^lohne t» daß einen Liter des pulverigen M&terlale Je nach Maßgabe etwa 20 bis 60 g Natriutttoorßt iugeeettit werden«
7) Verfahren nach Anspruch 1 «»der ünteraneprüehen, dadurch gekennzeiohsetp d&S dan Katriuoborat vor dem Mischer gesiebt wird und nur JUtriumoorat zur Anwendimg komat_f das ein Sieb passiert, dessen Mesohenwelte höchstens etwa 5/10 mm beträgt.
β) Verfahren nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Natriumborat handelsübliches Borax verwendet.
9) Verfahren nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Natriumborat Asbest- -pulver beigibt. ™
10) Verfahren nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet, daß man Asbestpulver dem verwendeten Kleber zusetzt, bis der Asbestpulveranteil je nach Maßgabe 1 bis 10, vorzugsweise 5 bis 10 Gewichtsprozent des Klebstoffanteile beträgt.
11) Verfahren nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch geke nnzeichne t, daß man das in seinem Inneren

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in Stollen oder anderen Aussparungen ein Gemisch aus einer pulvrigen oder körnigen Isoliermasse und Natriumborat aufweisende Bauteil auf 60 bis 180° erwärmt.
12) Vorgefertigtes Bauteil aus durch Kleben und Pressen zusammengefügten Materialien, dadurch gekennze ichne t, daß es Natriumborat als die Feuerfestigkeit erhöhende Komponente enthält.
13.) Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennaeiehn e t, daß das Natriumborat dem für die Fertigung dee Bauteils verwendeten Kleber beigemischt ist.
14) Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der pulvrige Natriumboratanteil der Mischung aus Natriumborat und Klebstoff 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 Gewichtsprozent des verwendeten Klebstoffs beträgt.
15) Bauteil nach Anspruch 12 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer aufgeklebten Verkleidung versehen ist und dem Klebstoff zur Verbindung der Vsrkleidung mit dem Grundkörper Natriumborat zugesetzt ist.
16) Bauteil nach Anspruch 12 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß'es in seinem Innern Stollen oder andere Ausnehmungen aufweist, welche mit einer pulvrigen oder körnigen Isoliermasse gefüllt sind, der Natriumborat zugesetzt ist.
17)Bauteil nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Liter Isoliermasse je nach Maßgabe e"twa

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20 bis 60 g Natriumborat enthalten sind.
18) Bauteil nach Anspruch 12 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichne t, daß dem pulvrigen .Natriumborat Asbestpulver beigegeben ist,
19) Bauteil nach Anspruch 12 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß dem für die Fertigung des Bauteils verwendeten Klebstoff Natriumborat und Asbestpulver beigesetzt ist, und zwar je nach Maßgabe 1 bis 1O₁ vorzugsweise 5 bis 10 Gewichtsprozente Asbestpulver, bezogen auf den Klebst off anteil.
20) Bauteil nach Anspruch 12 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Verwendung eines Klebstoffs des Harnst of f~]?ormol-Typs hergestellt ist.
21) Bauteil nach Anspruch 12 oder Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Verwendung eines Klebstoffs auf Melaminbasis hergestellt ist» -
22) Bauteil nach Anspruch 12 oder Unteransprüchen, dadurch gekennze ichne t, daß das zu seiner Herstellung verwendete Material aus pflanzlichen Spänen besteht, wie z.B. Spänen aus Holz, Flachs» Stroh od.dgl.
23) Bauteil nach Anspruch 36 oder Unteransprüchen, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Isoliermasse und Natriumborat in den Stollen oder sonstigen Ausnehmungen im Innern des Bauteils mindestens oberfläohlioh zusammengebackt um ein Ausfliessen der Mischung zu verhindern, wenn das
bis zu einem Stollen od,dgl. durchbrochen ist·

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24) Bauteil, dadurch gekennze lohnet, daß ee eine Natriumborat als feuerfestem Mittel enthaltende pulverförmig© Mischung enthält.
25) Bauteil nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Mischung zwischen Metallwänden angeordnet iat.
26) Bauteil nach Anspruch 24, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die pulverförmige Mischung zwischen aus organischem Stoff bestehenden Wänden angeordnet ist.
27) Bauteil nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Miachung in einer Wandung angeordnet ist.

MB: BP

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