DE1671085A1 - Verformbarer Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Patentanwalt Dr. D. Louis

as Nürnberg Keßierpiatzii.Y.1966

Telefon 0911/558176 Telegramme: Burgpsteat

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Se orge Berthold Üdward S cirae ley

"Verformbar er Werkstoff md Verfahren zu

seiner Bestellung, - _ - ■■;.'. ;' "'-■"· ■ -■ \

Die TDeIm Bauen verwendeten nerfeöjnmliöhen, MateriaWeöy .«ie Ziegel, Zeiaentgußteile ixad glasietr-fee keramisoixf Hotoe, in vielen fällen durah vorgeil^ytig-t· Sinneiten aus, ,

wie £eiQhtffiB.tB&~:togft^^ Kunstatoffs er-

sötst# Ber Torteil 4er voä?gef e^"6igt©n ©ißheiten feeatafet dariaii, u&Q sie in laferifcen in eine?¹ Massenanfertigmng/eyaÄugt^ we-rde» können und sioli leiohter liandHaUen "lassen-, woduroh an Baukosten, insbesondere insoweit sie duroh an Ort und Stelle auszufahrende Arbeiten "bedingt aindi eingetpayt werden köwim»

Mit Polyester« od»r Sxpoxyharaen gebundene GHaafaaern können fowoftl in .".d'jKp Herst ellung ya*giiortigtt»: Baueinnelte» alsauch im? iOrjng«to|ing von iegenatän&en wie Eoiirtn und fanks

je4boii feeeteftt ein großer Jffaßhteil derartiger Fasern • I ? - -

_f daß |9in ΛοίΗ" Anteil (z*3* 50-und 60 fo und mehr)' an Uu

ist» vm ein iörzeugnis ^u erhalten,; das die erfor-

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•derliche Stärke und lebensdauer aufweist«, Wenn, geringere Harzanteile in Glasfasern als füllstoff enthaltenden Formteile verwendet werden, dann läßt sich ääa Produkt nur schwierig handhaben* Versuche»diese Schwierigkeit auszuräumen, bestanden darin, daß dasBars auf eine vorgeformte Glasfasermatte aufgesprüht wurde. Hierbei besteht aber die . Gefahr, daß ein Teil der Oberflächen der Gläsfasern ungleichmäßig mit Harz überzogen werden und dadurch eine Verschlechterung des Produkts hervorrufen. Wenn eine teigige Mischung des verfOrmbaren Materials verwendet wird, die Glasfasern Und Harz enthält-, dann hat ein geringerer Harzanteil eine ungenügende festigkeit des Produkts ZU3? !alge, 13ie Festigkeit des Produkts ist von besonderer Wichtigkeit bei der Herstellung von großen dünnwandigen Bauteilen. Auf der anderen Seite ist die Verwendung eines hohen HarJsanteils kostspielig, da.es sich bei dem Harz um den teuersten Bestandteil wes Materials nandelt. Große Harzanteile verursachen oft auch einen unangenehmen Geruch, insbesondere bei Verwendung von Polystyrolharzen.

Mit der vorliegenden Erfindung werden verformbare katerialien geschaffen, aie einen geringen Harzanteil aufweisen, die sich;

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zu festen (starren) Produkten mit annehmbaren Festigkeitseigenschaften verformen und aushärten lassen» !Dementsprechend ist die Erfindung auf ein verformbares Material gerichtet! das aus einer im Wesentlichen homogenen Mischung

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weiche feinverteiltes anorganisches Material» iFaeermaterial und ein a^thetisülies Harss $»tiiält_t wobei der Harzanteil weniger als 30 SeWichtsprasient Jdi£ &eeamtmischuhg beträgt und die Mischung' in der fö2?& filier kompakten- Lage (Tafel) vorliegt, in der im Wesentiisheii sämtliche- fasern des fasrigen Materials in der Sbene dieser £age angeordnet sinä« 33er. Harzanteil kann feis auf 25 ^, ga sogar IT f> abgesenlct werden, wot)ei dennocii ^Drmteile gesßliaffen werden können, die eine hohe Waseerfestigkeit aufweisen und deren festigkeit Ms zu 30 ^ ,großer ist als die herkömmlicher Materiallagen wie z.B. Asbestaenientlagen bei gleicher Stärke«,, ₇

Das feinzerteilte anorganische Material kann vorteilhafterweise aus einem mineralischenj als Abfallprodukt anfallenden Staub, beispielsweise Granitstaub, Schieferstaub oder EaIksteinätaub bestehen. Diese Komponente stellt den Häuptanteil der Mischung dar, da es die:Er£indung gestattet, die Mengen an Harz und Glasfasern sehr stark zu reduzieren. Dadurch ergibt sich eine bedeutsame Senkung der Kosten, da die erwähnten Staubabfälle zu einem sehr geringen Precis leicht erhältlich sind, Darüberhinaus liefert die Verwendung großer Mengen derartiger Staube ein Produkt, dessen Eigenschaften sich denen des ursprünglichen Steinmateriels.öähern» von dem sie abstammen. Das feinzerteilte Material besitzt iia allgemeinen eine Teilchengröße zwischen ,0,42 mm und O,o46 mm_Q Obgleich erfor-

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derliehenfalls ein Material mit einer Teilchengröße bis zu 0,64 mm eingesetzt werden kann, besitzen mit einem solchen Material erhaltene Lagen (Tafeln) eine geringere Festigkeit und es .stößt auch ihre Fabrikation auf größere Schwierigkeiten.

Das Fasermaterial wird im allgemeinen in einer Menge zwischen 2 und 15 Gew.-^, vorzugsweise 5 bis 1ü Gew.-Jfr, (bezogen auf das gesamte Material) verwendet. Es kann sich hierbei um anorganische Fasern, beispielsweise Glas- oder Asbestfasern oder pflanzliche Fasern wie Sisal handeln. Vorzugsweise liegt die durchschnittliche Länge der Fasern nicht unter 0,25 cm; sie kann bis zu 3,8 cm betragen. Die vorzugsweise verwendete Menge an Sisalfasern beträgt 3 bis 6 Gew.-$ und die Verwendung dieser Fasern können den aua den in Lagenform vorliegenden verformbaren Materialien erhaltenen,ausgehärteten Formteilen ein gewisses bzw. geringes Maß an Flexibilität verleihen. Eine derartige Flexibilität kann in gewissen Fällen von Vorteil sein. Als synthetisches Harz kann eines der geläufigen Polyester-, Acryl- oder Expoxyharze verwendet werden, wobei Acrylharze besonders deshalb nützlich sind, weil sie den Formteilen eine gute Wetterfestigkeit verleihen, während Bpoxy£harze dann bevorzugt werden, wenn die Festigkeit des Produkts im Vordergrund steht«

Die Verformbaren Materialien können nach jeder Arbeitsweise

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hergestellt werden, die ein Proaukt liefert, in der im wesentlichen sämtliche Pasern in aer Tafelebene lieg«»· Mit der vorliegenden Erfindung soll hiernach auch ein Verfahren geschaffen werden, bei dem das feinzerteilte' anorganische Material, das Fasermaterial und das Harz homogen miteinander vermischt werden und wobei die Mischung in eine kompakte Tafel überführt wird. Eine zweckmäßige Arbeitstechnik bestellt darin, daß ein aus aer Mischung bereiteter "Teig" wiederholt durch mindestens ein Walzenpaar geschickt wird. Daa Auswalzen wird im allgemeinen unter Anwendung eines geringen Druckes, z.'b. 14 kg/cm" ausgeführt, wobei es darauf ankommt, daß das Auswalzen öfters wiederholt wird, wodurch die Pasern in eine Ebene zn liegen kommen und Luftblaeen entfernt werden« Die Walzen bestehen zweckmäßigerweiae auö Metall und weisen beispielsweise einen Durchmesser von 15»24 cm auf. In einigen Fällen kann vorzugsweise so vorgegangen '*" werden, daß die Safel zuerst zwischen gerillten Walzen und danach zwischen glatten Walzen hiridurchgeführt wird. Der Spal* zwischen den Walzen hängt natürlich von der gewünschten Stärke der endgültigen Ia_ae (iüafel) ab, liegt jedoch normalerweise zwischen ca. ü,17 cm und 2,54 cm. Es iet von besonderer! Wichtigkeit, daß in dem anfänglich bearbeiteten; 'feig die Lufträume entfernt werden, da diese eine der Haup-f-Ursachen fjir eine unzuverlässige Verklebung zwischen synthetischen Hajrzen und nur schwierig benetzbaren Materialien, |

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sind/ ' .;"·' r ζ,B. Mineralstauö. Statt del? oben toe^Ghr!ebenen Walzbahandlung können auch andere Maßnahmen getroffen werden, um den Teig in einen kompakten Zustand au überführen, z.B. indem Druckplatten in Schwingungen ve3?itint wejrderi oder im Wege des Strangpressens, wobei Einrichtungen Hur Ausrichtung der Pasern vorgesehen sind. Da di·■ "|Ü3.jg£i*if· Mischung vor ihrer Überführung in einen kompakte^ ZU*tftn4 wigen des hohen Gehalts an anorganischem Material #ohw»jr Hfin kann, mag die Handhabung schwierig sein, ββ£*β dit fo$ßin& der Mischung

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in eine einheitliche und gleichmäßige kojppakte Lage, in welcher das Harz das feinzerteiite anorgani'üch· Material und das Fasermaterial gleiohmäiäig ü^erseieht^ Schwierigkeiten verursachen kann. In einem eolohenffall kann die Misohung zweckmäßigci'weise dadurch in eine kompakte .lage (Tafel) gebracht werden, nachdem sie zunäohet kräftig gehäoiielt oder geharkt wird, wodurch die Fasern zu einer flockigen, weniger dichten Masse präpariert v/erden. Diese weniger dichte Masse wird daaurch in einen kompakten Zustand überführt, daß sie beispielsweise durch ein einen Spalt zwischen sich freilassendes Walzenpaar ^escnickt wird, wodurch sich eine kompakte Tafel von der gewünschten Dicke ergibte Wenn in dieser Weise vorgegangen wird, kann die Zeit, die für die Überführung in den kompakten Zustand erforderlich ist, wesentlich reduziert werden, da ein wiederholtes Auswalzen der Tafel nicht erforderlich ist, und gleichförmige Tafeln mit geringen Harage-

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halber, oion in einem fortlaufenden Verfahren Herstellen lassen. i)ieae jiroeitsweiöe gewähr leistet eine gleichmäßige Verteilung aes Harzes auf d$n Faseroberflächen und die Fasern

aus aer i..idcLu;:_o· kann beispielsweise auch dadurch eine kompairce Tafel ^eiormt werden, dak eine Lage aer Mischung in verschiedenen -Lichtungen mit Stahlkugeln oder vermitteis geriefelter scheiben gewalzt wird, welche die !Tafel eindrücken und aie Fasern verteilen*

Gegebenenfalls können die mineralischen Füllstoffe zur Gänze oder teilweise durch solche in die Mischung eingearbeiteten Füllstoffe ersetzt werden, welche eine Entflammung verzögern und baw. oder eine löschende V/irkung auf Feuer haben» Kies ist insofern von Bedeutung, weil hierdurch katerialien zur Verwendung bei solchen Bauten geschaffen werden, wo es in besonderem Laße auf die Feuerfestigkeit ankommt» In jedem Falle verringert die verminderte Menge an Hara in den erfindungsgemäßen irodukten die Feuergefahr und es können eine jsntflaumung hemmende Füllstoffe zu einem größeren Anteil in das Formteil eingearbeitet v/erden; ohne daß dessen Festigkeit versciileohtert wird* Durch die Einarbeitung der letzterwähnten Füllstoffe ist es möglichjselbstlöschende Produkte zu

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erhalten, welche den Anforderungen der Klasse 1 des Britisch Standard Flame Spread Tests (B.S. 476 part 1) genügen. Es können ferner Pigmente in die Mischung eingearbeitet werdeni um dem Endprodukt einje geeignete Farbe zu verleihen. Darüberhinaus kann dem verformbaren Material nach der Erfindung· ein Seiden-Raster (silk-screen) oder ein anderes Muster verliehen werden, um dekorative Effekte zu erzielen.

Die erfindungsgemäß erhaltene kompakte Lage (Tafel) kann um einen bewegbaren Kern herumgewickelt und zu Rohren auB-gehärtet werden, deren Aussehen, Oberfläche und Eigenschaften dem ursprünglichen Steinmaterial ähneln» von dem der durch Brechen dieses Materials entstandene Staub abstammt. Die Formgebung und Aushärtung kann durch Kontaktdruck oder unter leichtem Druck bis zu 17,5 kg/cm bewirkt werden, wobei 7 kg/cm , am -zweckmäßigsten sind. Die jeweils zur Anwendung kommende Temperatur hängt von dem eingesetzten Katalysator ab» üie liegt aber im allgemeinen im Bereich zwischen 60° bis 150⁰G, wobei im allgemeinen 10O⁰C die zweckmäßigste Temperatur ist. ils können auch kalt-aushärtbare Harze verwendet werden, z.B. Polyester unter Zugabe geeigneter Katalysatoren falls es eich herausstellt, daß eine Erhitzung des Formteils zu dessen Aushärtung nioht zweckmäßig ist. Dies ist der Fall bei der Herstellung von

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Forinte ilen mit großen Abmessungen, z.B. bei Swimmingpools. Die Zeitdauer für die Aushärtung hängt u.a. von dem Katalysator, der Aushärtungstemperatur, der Art des Füllstoffes und der Dicke des Teits ab. Sie kann zwischen 30 Sekunden oder sogar darunter und 15 Minuten variieren, obgleich die Aushärtung oft nooh nach Entnahme des Produkts aus der Fora weitergeführt werden kann.

Die Demerkenswerte Festigkeit der ausgehärteten Lage ist hier von besonderem Wert, da Äohre oft Drucken zwiiohen 4,2 kg/cm bis zu 21 kg/cm ausgesetzt sind. Die herkömmlichen Glasfiberrohre werden normalerweise in der Weise hergt> steilt, daß ein Harz auf eine vorgeformte Glasfasermatt· aufgesprüht wird, wobei wenig oder überhaupt kein mineralischer Füllstoff beigegeben ist. Nach dem vorliegenden Verfahren hergestellte Eohre besitzen im allgemeinen eine größere Lebensdauer, eine geringe Durchlässigkeit für Luft und Feuchtigkeit, eine größere Säurefestigkeit und Abriebsfestigkeit ale derartige aus einer Matte gebildeten Glasfiberrohre. Ee trägt auch der große Anteil an Steinstaub-Füller (normalerweise etwa 75 $)und der geringe Anteil an Bars dazu bei, daß die Abriebfestigkeit der Formteile weeentlioh erhöht wird, ein besonders wesentlicher Faktor bei groiseji Rohren, wie sie beispielsweise in Pipelines verwendet werden. Für die Herstellung derartiger Rohre kommt der Erfindung besondere Bedeutung zu.

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Um die beste Widerstandsfestigkeit gegen Abrieb und chemische Einflüsse zu erzielen, ist es zweckmäßig, Granit "Schlömmungen" zu verwenden, da diese Quelle GranitBtaub, normalerweise mit einer Teilchengröße von etwa 0,84 mm, eine geringe Menge Ton enthält, die fest an den Granitteilchen gebunden ist, wodurch die Benetzung der Teilchen durch das Harz unterstützt wird. Eine sehr innige und gleichmäßige Benetzung der MIl stoff teilchen verringert die !neigung

™ des Harzes von dem Füllstoff "abzubrecnen", wouurch nicht nur die Abriebfestigkeit erhöht wird, sondern auch die Bruchfestigkeit und Dauerfestigkeit ansteigt und eine verbesserte Homogenität und erhöhte Lebensdauer geschaffen wird. Die Überführung der lage (Tafel) in den kompakten Zustand gewährleistet eine weitgehende Adsorption des Harzes sowohl an den Püllstoff teilchen als auch an dem Faaermaterial. Dies steht in direktem Gegensatz zu den Erscheinungen beim Aufsprühen des Harzes auf Glasfasern im Wege der nerkömmliohen Verfahrens-

|f weisen oder der bloßen Zumischung zu den teigigen, verformbaren Bestandteilen.

In einigen Anwendungsfällen ist es von Wichtigkeit, daß die noch nicht ausgehärtete Lage gute Fließeigenschaften Desitzt, \ damit sie zu komplizierten Formen verformt werden können· In so-LChen Fällen ist es oft zweckmäßig, etwaa von der Abriebfestigkeit zwecks Erzielung verbesserter Fließeigenschaften zu opfern, indem als feinverteilter anorjauisciier Füllstoff

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Kalksteinstaub anstelle des oben erwähnten Granitstaubes verwendet wird.

Eine besonders nützliche Anwendung der nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten kompakten Lagen ist in der Verformung zu hohlen oder gefüllter» vielzelligen Bauteilen für Wände, Dächer usw. zu sehen. Diese Art von Teilen werden in der modernen Technik bei Baukonstruktionen in sehr großem Maße benutzt, wo tragende Konstruktionsteile mit ""tfandvorhängen" verkleidet werden. Die ieile können in der Weise geformt v/erden, daß die kompakte Lage um entfernbare Dorne herumgelegt wird, um ein hohles, vielzelliges Teil zu formen oder indem die Lage um ein Kernnaterial gewickelt wirde In jedem Falle kann das Teil zu solchen Einheiten geformt werden, die z.B. Fenster- und Türrahmen enthalten, da der für den Verformungsprozess

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oenotigte Druck unterhalb 14 kg/6n liegte Die Verformung kann natürlich in beheizten Formen durchgeführt werden, um ein schnelles Aushärten des Harzes zu erzielen, wobei beispielsweise die herkömmlichen Purnierpressen eingesetzt werden.

Bei uer Herstellung von Hohlteilen aus der kompakten Lage nach aer Erfindung ist es wesentlich, daß die Dorne flexibel oaer zusammendrückbar sind, da die Harze, insbesondere Polyesterharze, während ihrer Aushärtung schrumpfen. Die Kohlteile Können leicht transportiert werden. Bei ihrem Zusammenbau

können sie hohl blassen oder mit verschiedenen Laterialien

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ausgefüllt v/erden» Bei den aufgestellten Teilen Können die .ioiilrt.ume i..it Bruchstein oder flüssigem üextent ausgefüllt werden= Zur YerbeG^erung der Schallisolierung i:ann ein scnallabscrbierendes A.yüei'ial in die .Hohlräume eingegeben werden. Desgleichen können die Hohlräume nit feuerfesten Materialien ausgefüllt werden, uru aie i'eueriestigkeit des Teils zu verbessern. Die Leichtigkeit, mit aer verschiedene Füllmaterialien in uie freien'.tiäume der honxen Teile eingeuracht werden kennen, versetzt aie mit der -Errichtung des Baues befasste Person in die Lage, den verschiedenen liauvorscnriften sehr viel weitergebend Rechnung zu tragen als dies bisher bei aer verwendung von üauinaterialieri aus Kunststoff mögiid.i war. jJin besonders nutzliches kerkmal der nach aer vorliegenden Erfindung hergestellten hohlen .Bauteile besteht in ihrer ausreichenden iPestigiceit sogar bei Wandstärken von 0,32 cm bei einer Fläche von 122 cm χ 244 cdi.

Wie bereits erwähnt·, kann die Lage auch um ein liernmaterial gewickelt werden, das in aem endgültigen Teil veruleibt. Zu diesem Zwecke wird zweckmäßigerweise ein aufgeschäumtes katerial, z.B. aie leicht erhältlichen ipciu-llatten aus Polyurethan, verwendet, aie eine \7armeisolierung ergeben, die mit e:\nein 22,86 cm-kauorwerk vergleichbar ist. Die Schrumpfung der kontakten Lagen, die während der Aushärtung eintritt, ist von besonderer Bedeutung oei der Herstellung von Teilen

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mit einem aufgeschäumten Karnniaterial, da die Schrumpfung bewirkt, daß die die Lage bildende Mischung in die Poren des Schaums hineingedrückt wird» Dadurch wird die chemische Bindung zwischen den beiden Liaterialien durch eine iuecnanische Bindung ergänzt. Dies gewährleistet eine sehr starke und dauernafte !Bindung zwischen dem Scmun und der ausgehärteten Lage, wodurch die Bruchfestigkeit und die Dauerstandsfestig- ^eitseigenschaften aes Teils wesentlich verbessert v/erden können. Dies gilt auch für die Schubfestigkeit, die normalerweise aer schwächste Punkt einer "Sandwich"-Konstruktion ist.

Aufgrund einer weiteren Anwendungsmöglicniceit wird die kompakte Lage um andere Baumaterialien, wie Holzwoll-Zementplatten und komprimierten Strohplatten herumgelegt. Die ausgehärtete lage schützt dann das Kernmaterial gegen feuchtigkeit, Verformung und Pilzbefall, während es ihm gleichzeitig eine annehmbare Oberfläche und zusätzliche B'estig.zeit verleiht. In der gleichen Weise können Kerne aus Polystyrolschaum oder ähnlichen thermoplastischen Materialien gegen übermäßige Hitze geschützt werden. Leicht bescnädighare Kerne erhalten beim Transport einen Schutz gegen mögliche Bescnädigung=

Die nach der oben beschriebenen Arbeitsweise erhaltene,., ausgefüllten oder hohlen Teile sind bei der Herstellung von Fertig bauten von besonderem Wert, imch dem vorliegenden Verfahren

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Kulmen Teile in einer G-röise von 244 cn χ 122 er.: oüu¹ einii.cn in uer Fabrik gexornn; und in verschiedenster,· einei^ eri'anreue/. Architetcten geläufigen Weise zur Herstelxuiuj sin es jungen Hauses verwendet weraen, JJiL. uesonuerer /orteix der l'ai'jin gemäiD dieser ürf iiidung bestent darin, daß ein ..buicL«an nicnt erforaerlich ist unu aie U-I attma ellung der C. en 1:' ehe währen α des .Verformungsprozesses ausgeführt weraen Kann, i^vur diesen Verwendungszweck ist es oft von großen Wert, ^eJLv/aooer- und kaltwasser- sowie elektrische Leitungen in den nerr. einzuarbeiten, uiü den aie „ompaKite tafel vurformt v/iru, v/oaurui. ein Teil entsteht, das bereits die GfrundiBtalletion ei-ta-rilt und nur noch angeschlossen zu v/eraen braucht.

einer anderen nützlicher. Variante der vorliegenden Urfindung kann eine metallische Verstärkung, z.~. in Form eines Drahtgeflechts, in die koiupakte i'afel eingearbeitet v/erden ,. indeLi diese einfach in die Grunaiüischung bei deren v/iedernoltem Durchgang durch die Walzen eingewalzt wird, iine in solcner i/eise modifizierte Safel hat natürlich noch uessere ü'estigkeitseigenscnaften als eine ähnliche, nicht verotaricte Tafel, während aie den ausgezeichneten Zusammenhalt als Polge der innigen und gleichmäßigen Durchdringung des Geflechts mit der Mischung zufolge der den kompakten Zußtand herbeiführenden Arbeitsstufe beibehält. Wahlweise können Metallgitter in den hohlen Kernen der Teile angeordnet werden, um ein Material zu

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ijOi.uiTei., u::~ aia eine Le la stun..; auiiie^L.ei.aes ü-lied eingesetzt v/eruoj. iuirin. ^j tonnen aucn verschiedene ^inia^e.. in aie ver- fön.:L:u." .;'. *./■. """!.isiiOffe jenäis vorliegender jirfiiidun~ ennjeai'^eixet werden, uevor uiaje auo_o'üi:artet v/eraeu, dauit sie in den auEjelUii'tetc-ii ±^loriitejle:. ijeibj.ielsweise als ΐ,-efeöti_suiigsi:iittel sur.i ühuru von ax-uaren xJiiuieiteu dienen iCü^ien.

weitere verv/eiiaungs^ü^liciiKeit aer ürfindun^sgeEiäüen koiap 'i'afälii bestent in der Verfestigung von bereits üesteue^

Mi'.: ö.Qiif ffeilern, Böaen und Däcuern, eine ii^enscnaft, aie fur dei: üo]:ut^. von sich in Iieper_c;tur befinaliciien tauten vor. besonaerer J3(iaeu"cun_fa· sein kann« Die erfindun_os_oöLiiLsen Tafüli; kennen ebenialls sur Aodeckung der Uüerililcen von Strossen, Cur ι.erstelj.uii_o von üisenbahnscliienen uiia ^Is Haftnittel n 7, /ei Ocertläciiea, beispielsweise aus Jeton, verwendet

v/eraeiio Durch die »^;ereinigun_o von zwei oder Lehr aer t la_t;en vor ueren Aushärtung isx ea inc_o ^-lic_AJ., Gegenstände mit ueötinii..ten üijüi.bCiiafteü lierzustellerio iJo Können beispielsweise cv.'ei La^en mit unterschiedlichen Farben miteinander verbunden werden, inden; uie eine auf die Oberseite der a^aeren _&exo_£r;t und der auu aei; beiden L^j-en bestehende üatz- kalt oder heiis, beisr-ielsweise uei ^O während fünf Minuten ^ej-resst wird, .iierbei e;;tsteiier. j-ejenstände, deren entgegengesetzte beite:: eine verschieaeixü £ti+ ue aufweisen Demnach können bei der Verformung zu einem Pensterraninen zwei unterschiedlich gefärbte Lagen in eine Foria ^ele^t wei.-den, ue: uiiterschiealiche Anstriche :.af

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aer Innen- und Außenseite des £ahr.:ens zu erzieleij.. Wenn zwei oder mehr kompakte Lagen in aiesar Weise Li ix ein an α er verwunden weraen, dann erfolgt aie Anorunung vorzugsweise so, dais aie üiciitur-gen, in aenen aie Lagen gewalzt wurden, uei unmittelbar bei.aon'barcen lagen einen Winkel, vorzugsweise von 90 , bilaen. Zusätclicn zu aer Ijrzielung unterschiedlicher Farueifekte ist es bei Verw&i-dung von Liig unterschieulicher SUöariiiiiense'üzung möglich, Gegenstände zu ernaiten, oei aenen eine iseite ε.ιυ.βχ·β pii,ybi.^Blische oaer cheui-SGij.e Ei_fcenscnaftex'i auf v/eist als axe andere. So Kann in der.: Fall, aaß ein ßei^lxw, eine Hülse, odor e.ui ixour aus einer doppellagigen iafel ^eχon.it ν;ir^, aie Inne.iteite aes Ϊόπ;ϊ_ teils ge^en cuei.iisüxj.e L'inv/ir künden ouer A or ie υ wiaerstanasfest oder insoesonaere glatt auö^eüilLciet oöin_f ',."anre^a aiy Außenseite deiii^e^eiiüoör untersciiiöalichü ^i^enociiaiten auiv/eisen .zaun; sie .c&nn üüisj-iels./eiae tuj uiiii^öre_; I^-.ter; alien hergestellt oder usou^ers fatark ouer ;t;.'.~z.~r— odex¹ v/go J6i.'i"eöt _ώ'ΰΓΐβ-;ήΐ v/^raen, je nacxi aen oeörtj^eLae:; /o-rvve^uuri^suweck l'ür aas jj'ormteil. uie rcoapaKteii 'i'afexi. kennen auch in aer »^;eise miteinai-aer verbunden weraen,- aal zwei lagen verscnieae^.en Typs (oder ähnliche La_oen) mix ihren kanten tau ätoii _c;elegt v/er α en und dc'.b Ganze aax.n ^öualit unc·. aas nar^ uut3^üii;.irtet wir^. uUi aio^.e V^is^ xxü.en üinnüixü/; ernrlten \.eraen, aie ueistielsweise zur /erv/e:iaung aiö ZeDrostrui^en geeignet sina_o jurch aie verbindun_tJ menrerer kompaKxer Im.ein ergibt sich ein weiter j^ereicxi von ^rieu^aisBtin, beibpi^-isvuide iiruimen,

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Bäder, Basins, Fensterrahmen, Wandabdeckungen, Deckeneintieiten, Dach- und Abdeckungsmaterialien, Fliesen, Binder, Knierohre, Kanäle, Rinnen, Rohrleitungen, vorgefertigte Einheiten zum Hausbau, Akkumulatorengehäuse, Instrumentenbretter und Behälter. Es können dreilagige oder "Sandwich"-!Formteile hergestellt v/erden, bei denen beispielsweise die innere Lage aus einem billigen Material und die beiden außen liegenden Lagen in geringer Stärke aus teurerem Material bestehen. Palis Metall oder eine andere Verstärkung eingearbeitet werden soll, dann wird hierbei zweckmäßigerweise so "vorgegangen, daß man die Yerstärkungsschicht, beispielsweise ein Metaligitter, zwischen zwei kompakte Tafeln anordnet und dann das Ganze dem Verformungsprozess unterwirft. Es lassen sich dadurch besondere Oberfj-ächenwirkungen erzielen, indem beispielsweise Pigmente und struktiirgebende Mittel in die Tafeln oder in ihre Oberflächen vor deren Aushärtung eingearbeitet werden, wie z.B. Kieselsteine als Einish für Wandeinheiten.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Verarbeitung der teigartigen Mischung aus dem Harz, dem feinverteilten anorganischen Material und dem Pasermaterial und zu Verformung dieser Mischung in eine kompakte Tafel sind ein lüllgefäß zur Aufnahme der von einer herkömmlichen Mischeinrichtung kommenden Mischung, Mittel für die Zuführung der Mischung zu einem Laufrad zum Aufreißen der Mischung und zur Bildung einer aufgelockerten, weniger dichten Masse aus der Mischung, Sammelein-

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richtungen, zweckmäßigerweise ein endloses Band oder eine Trommel zwecks Aufnahme der flockigen Masse von dem Laufrad und Einrichtungen vorgesehen, v/eiche die aufgelockerte kasse von den Sammeleinrichtungen aufnehmen und diese au einer kompakten Tafel verformen, in der im wesentlichen säratj.iche Fasern in der ^'afelebene ,iedoch in "beliebigen Richtungen liegen.

Diese Vorrichtung wird nunmehr im einze_nen unter g auf die Zeichnung "beschrieben, in we^cherdie Vorrichtung im Aufriß, teilv/eise geschnitten, dargestellt ist.

I-iit 1 ist eine Fördereinrichtung bezeicine^, vre^cas die 7 l'jo'annr aus einer - nicht gezeigten - Mischeinrichtung den I'üiibeliiliter zuführt. G-egen das Auslassende dieses Behälters hin sind zv/ei sich nach innen drehende //alzen 3, 4 vorgesehen, welche die I-Jischung su einen mi ζ Zähnen 5A besetzten laufrad 5 befördern. 3in endloses Band 6 saomelt die in einen aufgexocl:ercen Zustand überführte, v/eniger dichTe Mischung von dem laufrad 5 siuf 'nid befördert sie su zv.'ei .,uetsch- bzw. Drucin/alzen 7, 3. "Zur kontrolle der Reißwirkung der Zähne des Laufrades kann ein Eesser 9 vorgesehen werden, das verstellbar ist. Die Vorrichtung :ann ferner nit einem Abdeckblech 10 und Luftzügen 11 sux- Regelung des iransporfcs der Kischung von dem Laufrad 5 zu dem Band ο versehen sein.

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Ji.; -,/η. : fCi-tiT vö.-lassende tei-rarti^e I.iscnan^ '«vira auf aec ϊ'α'αΰΓ ;j-.- .-. i ir· Ji'or.-· von ratzen "Deicriert, α ie vorzugsweise i.itvi'euoj.' ;.I"i aei· _^a;ia oder :::ec_aiiisch „leicl.iu.isi^ verteilt

erüe;:, .5Ja-:. ale ^eso^Yindi^Xceit :-.iit aer der Jj¹UiIb ans. Ix er <; ϋΟοο. 1 J.--.Ü -..'ira, :..ο:.γ oic-r weniger izcnotarit ist« Jie .ßL3en ;>,4 -³J.. JOiLV. .ie3 Füliüe;iulters uex'craern äie teigartige Ilisciiung . ac:i luruei. cux aus JreLrLia ^₁ Die walse^ ^,4 rennen _;-;iatt sein; e^ i^ö-i-c-. a^er a;,ci, tii^e Iii^rvci. oder ueide iuit Z^:;;.2:cii JUi¹S^..\i^ acii'.. aiie o.ure„ aie Valaen 5, 4 :.ao;. mit en bözcraerto .JL·,: ..-: _w \:ira-liiix aai:: _,renraa 5 ii* KOiit^Kt jsbraciit, dessen

rang auseinanaerreiisen und aui'-

en.. -j^i? Lau-raä 3 Kann aus üxaxil bes-ie^e^. Die Ziuine six^di: isvoca^i^i^eriveiüe einen JurCxiiäesser vcn Ü,o'j) cm und iiii.a i;: Acs-ij.-aen von 1,27 cn re^dlnäisig oder unregelniuiiig Mi^-'eox'ä^ei;. !^ic lLota"cioi:3^esc_i'.>in-i,i;-..:eit aes Lsui'raaes :; ist i... ..-.__-x_.=:_ 3ώιΐι viel ^rli^er a^s aie aer ,,^ralsen ^, ^₅ un

a -j ^i:.r^er_ii;e .ä.ei-.;;irkun£; su erzj öe ujLjoj-ciie ."v-i;.-i_olceitei: liefen in a^r Sr';'.<ei*0Tanwi~; yqh 1000 Ui.-'-rj-..-..^.^:; i.. aar -..inuTa oaer so^ar a?.rüber. .jie Virivun^. des iuuir-.:..e3 ec_^ derin ceetehen, dia xei^arti^e LiscLung in cir.e.. i.-i;^r ^icL^cn Jastai^d su urin^en, in ".;elc„ei.i aie jj-_:;ücri. lu-ü. a;^ reinserteilte anorganische material Lit Ears ub^i-sojÄx- öina. Dar ALotaiia des Messers 9 von dem Laufrad 5 ist «iv/eoks i^ejelui_ie; der xieißv/irkung aes Laufrades 5 einstellbar. ..iaraurol; iann verr.ieden woraen, dafc große !Batseil aer tei^i rti;;en i-asse von üeiL Laufrad losgerissen una in uie

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aufgelockerte Masse eingearbeitet werden« Die aufgelockerte Mischung wird win Laufrad abgeworfen und in Form einer dicken fasrigen Decke, beispielsweise mit einer Stärke von 5 cm, auf dem endlosen Band 6 gesammelt, welche diese zu den Quetsch-, walzen 7, 8 befördert, welche die Masse in einen kompakten Zustand bringen und die so zueinander angeordnet sind, daJs sich die gewünschte Stärke, beispielsweise 1,27 cm in der endgültigen Tafel ergibt. Der Transport der aufgelockerten Masse von dem laufrad 5 zum Förderband 6 kann durch das Abdeckblech 10 und die Luftzüge 11 geregelt werden. Dadurch läßt sich die Lagenbildung der Mischung zwischen den Walzen 7, 8 verbessern und die Festigkeit des Bndprodukts erhöhen« Die Luftzüge bilden zusammen mit dem AbdeckDlech 1Ü ein Luftpolster, auf aas aie aufgelockerte Mischung auf trifft. Gegebeiienf alls können noch weitere vfalzenpaare vorgesehen weruen, um uie iaischung in einen kompakten Zustand zu überführen. Die von dem Walzenpaar augezogene Tafel besitzx eine feleichmäkige Dicke, in der die Fasern gut orientiert sind- Sie läßt sich leicht handhaben, aa sie. für das Anfassen ziemlich trocken ist. Bevor sie verformt und endgültig ausgehärtet wird, kann sie geschnitten, abgekantet, gefaltet oder tiearueitet werden und zwar sehr viel leichter als Tafeln, die einen hohen Harzgehalt aufweisen, der einen ixlebrigen Griff zur Folge hat. Die Tafeln Können teilweise ausgehärtet werden* um den Zeitaufwand für den Kreislauf für die Formgebung zu reduzieren, wobei die Tafeln kontinuierlich durch ofen geschickt werden oder irgendeine Wärmequelle an

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irgendeiner Stelle im Arbeitsablauf vorgesehen vrird»

Die Herstellung eines verformbaren Werkstoffs- gemäß· varliegender Erfindung wird in dem nachfolgenden Beispiel·1 veranschau licht. . _:

Beispiel 1 """-.". _ ;_

wird ein Ieig hergestellt, der 17 öew«-f> Polyesterharz, 5 ö-ew.-^ G-lasfasern und 78 Gewo-^ Bruchsteinstaub enthält und das Ganze wird' in einen Mischer herkömmlicher Bauart» wie er zum anteigen verwendet wira_r a_oB. einen Mischer mit wendeiförmiger Klinge, innig durchrnischt.» Der durclimischte. Teig wird dann auf eine-Platte gebracht und wiederhalt durch Tfalsen geschicict, Dis er zu einer dünnen Lage ausgewalzt worden ist. Die dabei erhaltene L&ge wird dann um einen Kern herumgelegt und durch Anwendung von Hitze und bzw* oder Driiek ausgehärtete ij'alls Epoxyharze verwendet werden, sind nur sehr geringe Ver- £ormungödrucke, beispielsweise 1,4 fcg/cm > erforderlich, um sehr feste Produkte zu erzeugen« ■

Eine in dieser Weise hergestellte lage mit einer fläche von 5& cm und einer Stärke von 0,63 cm wurde mit einer lage von denselben Abmessungen verglichen, die durch einfacheg Verformen desselben Seiges gebildet ¥/urde» Hierbei wurde festgestellt,

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daß die ausgewalzte lage eine ■ 30. ^ iiöhere Staoilitat besais. jJaruberhiiidLis zeigte die ausgewalzte Lage eine um .40 '/ä höhere Festigkeit und um ^uO -p verbesserte Abweisung für "i/a3Ber, verglichen mit einer herKömmlichen üsbestlage vori üenaelberi Ab

messungen.

Die naciifolgenden Baispiele geben geeignete Rezepte zur tereitung aer erfindui-gsgemäiDen verformbaren Y/erkstoffe wieder " ■ ■

!oeispiel 2

^ esTjerxiarz ^uarzstaub 0,044

25	9
5öt
15	6
0;>	5 -"
0,

Bex:2,o7"lperoxyd Katalysator Aluiiiiniuiastearat

Diese iiisciiung Kann zu. G-egenstänuen von hoher Stabilität und Pes-uigiceit verarbeitet werden» Der ^uarz ,cann aurch andere. Püllstoxfo ersetzt weraen, v/ie z,B. Kalkstein-odorSraE.itstaitu. Diircn Yerviieudung von weniger absorbierenaeß Füllstoffen una uurch Verwendung eines gröberen uaterials läJ3.t der Harzgenalt realisieren„

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Beispiel 3

gestandteil

Polyesteriiarz * ■ ■ 25

ü-ranit staub 0,35 mm ·· - 64

Gleisfasern (aerliacicte Stränge iron 1,27 cm) 10 Benaoylpei'oxyd 0,5

Aluminium stearat 0,5

Diese Zusammensetzung ist für die Herstellung von gewellten Bauplatten (s.B. 244- om χ 122 on) geeignet mit denen Dächer oder Wände abgedeckt werden können.

Beispiel 4 Bestandteil Gew.-

Polyesterharis - * 1?

^uarzstauü 71,7

Glasfasern 10 t-Bxit^lperboii2oat 0,5

Aluminiumstearat ' _ 0,5

Z iegelsTe instaut) 0,25

Kohlenstaui) 0,25

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kit dieser Zusammensetzung lassen sich decorative Steineffekte erzielen_o Sie.kann zu Gegenständen wie Badewannen, Tafeln und Einfassungen für Feuerplätze verformt werden.

Beispiel 5 Bestandteil

I-olyesterharz - . 22

Granitstaub 0,35 mm 69,2 Sisalfasern (Stränge von 1,27 cm) 6,8 Benzoylperoxyd (50fo Paste in D.M.P.) 1,0 2inkstearat - 1,0

3s ist anztffi.ehsen, daß die größere Festigkeit der erfindmigs gemäJäen Produkte auf die Orientierung aer Fasern in. einer -übene innerlialo aer Lage (Tafel) zurucfczuführen ist, im Gegensatz zu der zufälligen Orientierung v;ie sie sich bei der Herstellung hericöimnlioher, teigartiger verformbarer Liischungeii .ergibt, sowie darauf, dai3 die LufteiiiSch-lLlsee entfernt werden. Beide Merkmale sind eine direkte Polge der auf die Herstellung eines kompakten Zustandes abzielenden ■ Arbeitsstufe., Die erfindungsgernäßen verxormbaren Werkstoffe sind ferner dadurch gekennzeichnet, daß in ihnen, tiine gleichmäßige Gewichtsverteilung der Fasern vorliegt,, sodala Jedes Gramm. Werkstoff, das beliebig fortgeaommem wircl* im weseEttli* chen dasselbe Gewicht an Fasern enthält,

IAD ORIGINAL-

Claims (3)

a t en t an s ρ r ü c he

1. Verformbarer Werkstoff, der sich durch Verformen:.und Aushärten zu Normteilen verarbeiten läßt, insussc-ndere solchen, die sich durch Yerformen und Aushärten eines Stapels ergeben, der aus zwei oder mehreren Lagen des verformbaren Werkstoffes und gegebenen.f alls einer oder; mshaierey' Terstärkungslagen zwischen den aus den-aus:aem-YeripymiiarQa Y/erkstoff bestehenden Lagen gebildet ist» gekennzeichnet durch eine im wesentIichen homogene Mischung aus feinverteiltem anorganischen'Material, i'asermaterial .und einem synthetischen Harz, wobei das Harz, weniger als 30 .Cfew.-/'» der Gesamtmischung darstellt Und die Mischung in Poxm einer kompakten Lage vorliegt, in welcher im wesentlichem sämtliche lasern des fasermaterials in der Sbene der Lage angeordnet sind» -

2. Verformbarer Werkstoff nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß das feinvertellte anorganische ßate^ial ein luineralgtaub ist. ■"'.'-. '-_;■■-"■;

3. Verformliarer Werkstoff nach Ansg3?uch 1 oder 2, dadurch gfekermzeiöhnet, daß die Länge der fasern im DuEöhsehnitt zwischeii 0,254 und 3,ö cm liegt^und es sieh^orzügsweise um Glas-, Asbest- oder Sisalfasern handelt. ·

-26-109835/0367 bad ORIGINAL

4» Verformbarer Werkstoff nach .einem oder mehr aer yorhergehen-• den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aer Pas er an "beil zwischen 5 und 15 G-ew«-^ liegt» .

5β Verformbarem Werkstoff nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenngeiöhiiet, daß das Harz ein Polyester-, Spoxy- oder Acrylharz ist«*

6ο Verformbarer Werkstoff nach einem oder mehr der vorhergehenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet, daß aer Werkstoff auch jrigmente und bzw, oder Füllstoffe mit f euer hemmenden oder feuerlöschenden Eigenschaften ,enthält»

7ο Verfahren zur Herstellung eines verformbaren Werkstoffesgemäß einem oder mehr der vorhergehenden AiiSprüche, daaureh gekennzeichnet, daß das feinverteilte anorganische katerial, das Pasermateriel und das Harg innig miteinander vermischt werden und die Mischung in eine kompakte lage überfuhrt · wird«. ■ . ;. ";.' ;

bi Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennaeichnet, daß ; die Hischung durch wiederholtes Auswalzien in ©ine kompakte Lage überführt wird« ; : >..; -.-;■-._: _ ^: ;-

9ο Verfahren nach Anspruch 7 oder. b_t dtvaurch gekeniizeiclinet, aaß die i'iischun^ vor der Verformung zu einer kompakten

BAD

La^⁰ einer intensiven Kämm- oder. Heehe!behandlung zwecks Trennung et er fasern in eine aufgelockerte, weniger dichte Iviasse "unterworfen wird»

Ku Vorrichtung zur Durchführung des -Verfahrens nach-.Anspruch 9 -ö'eiceijnaeichnet durch einen Killbehälter (2) für die -aufnahme der aus der kisoheinriciitung komneiiden liischung, eine Sinriohtung sur Beförderung der läischung zu einem lauf rad (5)> vermittelts dessen die Mischung aufgerissen und. in eine auf- ^■elocitöx-te, weniger dichte Llasse überfuhi^Tt wird, eine Einrichtung (6) zur Aufnahme der -von de-in Laufrad (5) kommenden, aufgelockerten kasse und eine Einrichtung (7, B), welche die aufgelockerte kasse von der Sammeleinrichtung zugeführt er~ una die xaasse in eine kompakte Lage überführt ,·

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