DE1784565A1

DE1784565A1 - Leichtbauelement mit innerem Tragwerk aus faserverstaerktem Kunststoff

Info

Publication number: DE1784565A1
Application number: DE19681784565
Authority: DE
Inventors: Fritz Reinke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-08-19
Filing date: 1968-08-19
Publication date: 1971-10-28

Description

L-EICHTE3&LIEI FMr--N-T- mit innerem Tragwerk aus faserverstärktem Kunststoff Der Grundgedanke der sogenannten Sandwichplatte liegt bereits in Ber altägyptischen Erf;ndung des Rades oder in einem Doppel-T-Profil oder in einem U-Profil und in einer Reihe anderer bekannter Wonstruktionen, wo danach gestrebt wird, nicht ein Vollmaterial zu verwenden, sondern die äußeren stärker beanspruchten Zonen mit m--ass*vem Mater;al zu versehen und das Innere schwächer zu gestalten. So bei einem Rad keine Massivscheibe, sondern eine Felge, Nabe und Speichen, die die Verbindung zur Felge her--stellen und«bei Doppel-TT U- Profilen usw. , die Materialanhäutung an den Außenseiten. EBei den seit einigen Jahrzehnten bekannten sogenannten Sandwich- oder Mehrschichtplatten ging es im Wesentlichen darum, zwei stabilere Außenplatten durch einen verschieden gearteten aber auf jeden Fall leichteren Kern auf Distanz zu hatten. Bekannt sind hierfür z.E3.: Türblätter aus Holz, bei denen zwei dünne Sperrholz- -oder Holzplatten mit eingeleimten oder eingenagelten Holzrippen auf Distanz gehalten werden. Bekannt sind aber auch vorgefertigte Platten aus den verschiedensten Materialien, in welche Innenaussteifungen eingeklebt werden. Die Innenaussteifungen können aus gewellten Bahnen bestehen, aus einzelnen Profilen, aus Profilstücken aller Art, aus sog, Riemenwaben, die wiederum aus Aluminium, Hartp'apier oder anderen Werkstoffen bestehen können oder auch aus Schaum.
Neuerdings werden auch Zwischenräume nachträglich ausgeschäumt, wobei der Schaum gleichzeitig al!s Kleber dient, Bekannt sind aber auch Sandwichplatten, bei welchen mit Luft oder Gas gefÜllte Schläuche ringsrum mit härtbarem Material versehen werden, sodaß durch die Druckbildung des Gases oder der Luft die Aushärtung und Formung des Tragwerkes entsteht, gleichzeitig mit einer Verklebung oder Verbindung mit den Häuten.

Schließlich sind aber auch noch Konstruktionen bekannt, bai welchen verlorene Formkörper (gasgefüllte Schläuche gehören auch .dazu) dazu dienen, beim-Hersteilen in einem Proßgang Mantelftächen und inneres Tragwerk auszutorw»n und bis zur Erhärtung,

vor allem bei faserverstärkten Kunststoffen, fest zusammenzuhalten.

.Alle bekannten Konstruktionen sind entsprechend dem Stand der

jetzigen Entwicklung von vielen Nachteilen behaltet. Trotzdem ha-

ben sich Sandwichplatten wegen ihres geringen Gewichtes und der

hohen Belastbarkeit viele Einsatzgebiete erobert, bei Sandwich-

platten mit besseren Eigenschaften und günstigeren Preisen wäre

ein noch wesentlich größerer Markt zu erschließen, vor allem auch

der Bausektor.

So haben z.E3.: Alle 'Sandwichkonstruktionen, die aus zwei vorge-

fertigten Platten bestehen und in weiche nachträglich einzuklebende

Profile oder profilierte Platten einzubringen sind, folgende .\,\,ichtigste

Nachteile:

1.) Die Verklebung schon bestehender Innenprofilierungen ist auf

großen Flächen nicht mit der nötigen Präzision durchzuführen,

weil die Toleranzen auch mit den präzisesten Großmaschinen

nicht genauadngehalten werden können, sodaß die Klebeschicht-

dicken schwanken und dadurch schon zu ungleicher Festigkeit

führen.

2.) Verklebungen bestehen aus anderem Material als das Rippen-

werk oder die Platten selbst. Dadurch ergeben sich durch

Wärmedehnung kurze Schlagbefastungen usw. große Schwie-

rigkeiten mit dem Verbund,

3.) Die Gesamtfestigkeit solcher Konstruktionen ist von vornherein

gemindert und noch unzuverlässig durch ungleiche Klebung oder

zwangsweise Verwendung mehrerer Materialien.

Schließlich ist eine solche Verarbeitung auch aul#vondig, weit in

vielerlei Hersteltungsgängen mehrere Produkte erzeugt worden

müssen und dim Zusammenfügen in einem weiteren Arbeitsgang

durchgeführt werden muß.

Sandwichplatten, bei denen lediglich ein Schaumkern verwendet

wird, sind nicht sehr stabil, weil gleich nach der hochbelastbaren

Zone der- Mantelfläche eine Stoff mit sehr geringer Festigkeit kommt,

sodaß, schon bei geringen Beanspruchungen eine Delamination bzw.

Ausbeulung erfolgt und die Mantelflächen vom Schaum getrennt wer-

den. Abgesehen davon, daß ISchlagbeanspruchungen eine Zerstörung

des Schaumgefüges und der Verklebung an dieser Zone verur'sachen,

ohne daß die Beschädigung zunächst von außen sichtbar ist. Hieraus

resultieren Folgeschäden, die es nicht möglich machen, solche Ele-

-ment.a für entsprechend beanspruchte Projekte zu vor-wenden. -

Pie !E7-chlauchbau-"vetse ist zwar in statischer Hinsicht günstiger aber auf bestimmte Einsatzzwecke beschränkt. Vor allem ist hier an den' Bau von Flugzeuc#flÜgeln gedacht.. In einer älteren Anmeldung des Erfinder#s sind aber auch mit dieser Methode -eine Reihe anderer 2aumöglichkeiten beschrieben, denn es ist nicht immer erforderlich, die Gchläuche hinterher weiter aufzubjähen, -sie können auch durch einen äußerein [Druck in ihrem inneren Druck gesteigert werden und st-)mit das Auspressen eines inneren Tragwerkes aus artverwandten faserverstärklen Material herbeiführen.

[Die ebenfalls bekannte #-Aerstellungsmethode für \-zerbundteile, \,No

w-,-vischen 2 Peckplatten angeordnete Versteitungsstege durch Rohre

,-on rechteckigem Querschnitt gebildet werden, die aus mehreren

Lagen von lillapier oder papierfaserähnlichem Material bestehen,

das nach e;r-em Tränkprozess mit Kunsthar, um (Dorne mit recht-

C#uer-schnitt gewickelt wird, wobei dann nach Auflegen der

die Rohre und die Decksci-ichten unter [Druck und Wär-

me .-u e:nem homogenen 2autetil verbunden werden, ist ebenfalls

. (,r, mehreren Nachteilen behaftet, da die Rohrkerne anschließend

entfernt .-,erden müssen. Daraus ergibt sich, daß nur ebene Tafeln

damit st'r-ii"oll hergestellt werden können, Stark gekrümmte Bauteile

und anders -".erformte aauelemente werden #"on-dieser Herstellungs-

methode ausgeschlossdn. Außerdem ist diese Methode auLFtJie Ver-

wendunq #,ondem genannten Werkstoff angewiesen,

Fs #ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines doppelwandiaen

zviindrischen Oauteifes bekannt, bei welchem beide Zylinder#,-,-ände

durch gbgestüt;t werden, Die Stege werden dadurch herge-

stellt und eingebracht, daß ein flexibler Stützkern von rechteckigem

Querschnitt mit C-Iasfaser-r#-e%,#,ebestreifen umwickelt und das Ganze

,o;raltbr"iig auf eine zylindrische Forrn aufgewickelt wird.

k# leinere Krümmungsradien lassen sich aber nicht wickeln, da die

#-##7tützkerne an der Außenseite dann auseinanderklatten würden, wäh-

rend sie an der Innenseite Quetschlatten bilden. Dadurch wird de-

aus C,1--isfaserge\,NeL-)e und Harz getränkte Stützkern nur unpräzise

ausgepreg.t- Die F--olge davon ist eine mangelhafte Kraftübertreagung

z\,#,ischen oberer und unterer Deckschicht. Es ist also ebenfalls

eine sehr einseitige Methode, beschriinkt auf enge Anwendungsbe-

reiche und Klaterialan\&endungen, Es ist ferner ein Verfahren zur

Hersteltuna #,_on qpasfaserverstärkten Hohlkörpern bekannt, wobei

e:ne Mehrzahl von Kunststoftschläuchen in flachgedrücktem Zustand

.-'\"vischen kun-stharzgetränkte Faserbahnen eihgebettet werden. Jeder

der Schläuclie wird durch inneren Druck aufgebläht, wobei zwischen

den SchläUchen liegende Faserstofflagen zu Stegen geformt werden.

t-:)as 1.-Orgenannte Verfahren ist jedoch ni,-

Wr Platten oder stabfür-

mige Hohlbauteile geeignet, nicht dagegen l'r kompliziert geformte

Glauteile. Ebenso gibt es vvenig Var-ia*tionsmöqlichkeiten für die

Änderung der I:;#,isterat)standes in bestimmten Zonen. Für kontinu-

ierliche F--ertigungsverfahren scheitdIet dieses Verfahren völlig aus.

Gegenüber allen bekannten Methoden liegt der Ez-.rgindung die Auf-

gabe zugrunde, festigkeitsrn'-jfi;g höchstbeanspruchte Leichtb#-,iuform-

teile zu schaffen, die in Gestaltung, Anordnung und Ausführung des

inneren '-#--tützkernes in jeder Hinsicht variabel und vÖllig den Erfor-

dernissen entsprechend ge-steltel werden können. Wichtig ist dabei,

daß der innere Stützkern gleich7eitig mit der Verbindung der zusätz-

lich vorgefertigten - Decksi:#hichten entsteht. Dadurch ist eine absolut

imnige Verbindung und Ausforrnurig des Stützkernes gewährleistet.

Die Deckschichten, -die schon vorgefertigt isind, zeigen keine Einfall-

stellen an der Cberfläche, die durch die Fertigung in einem Arbeits-

gang entstehen würden, Eine bevorzugte Lösung sind faserversItärkte

Tragwerke und faserverstärkte Deckschichtene wobei die Deckschich-

ten polymerisiert sind aber nicht bis zur völligen AushärWng ,

sodaß die- Verbindunq auch noch auf chomli*chem Wege -zustande kommt

und nicht nur einer reinen Verklebung gleichkommt.

[Des besondere Merkmal der &usführung liegt in vorgefertigten Leicht-

kernen, beispielsweige sehr dünnen vakuumverforrnten ihernloplasti-

schen Folien oder sehr dünnen vorgefertigten HarlWchichte.n, die

später die Aufgabe einer transparenten oder pigmentierten Feinschicht

im inneren übernehmen können oder durch imprägnierte Papiergebilde

oder andere L-eichtstoffe, die billig und einfach sind. Es ist auch

denkbar, häuchdünne Metallfolion dafür zu verwenden, beispielsweise

Aluminium und ähnliches. Der Zweck dieser Folien dient der Vorgabe

der gev#,ollten Form des inneren Tragworkes, ebenso der Vorgabe

der gewollten Anordnung der Größe und Verbindung der Rasterpunkte

zwischen Innerern Tragwerk. und Dockplatten, ebenso dienen diese

Häute dazu eine Druckluft oder vakuumdlichte Haut zu bilden, die ein

exaktes Ausformen den naß aufgetragenen Faserkunstätoifes auf die

Folien aui%zupreseen unel mit den Dockschichten zu vii;##inden. Dabei

sind Immer zwei dünne Häute erforderlich, die das zwischen ihnen

liegende Kunststoff-Feserprodukt zuseimmenpressen oder'tine Haut,*

die 41arc;h die Öffnung der gegenÜber liegenden Haut hindurch eine

Vorpreasung und Verbindung rroit der Deckplatte zustande bringt.

Von großer Bedeutung ist die Möglichkeit, f"liermit auch 1.-ichtplatten,

d.14.0 lIchtdurchlässige Elemente zu schaffen (vor allem worin Kunst-

stoff-Follen oder Harzfolien zur Ausformutig des inneren Tragwerkes

verwendet worden). Der Bedarf en, Permtern für Industriezwecke ,

Lichtkuppeln, CIasbat4stein#,%,änderi usw. int ein EB*is'piel für die gro-

ilen Anwendungsmöglichkeiten solcher ebener Platten oder auch ver-

formter Flemente. [Durch die hohe statische Uelastbarkeit können

grol#fläci-Ige Elemente als Dach- oder Wandelemente Verwendung

finder

Von \.%,eit größerer c,-ledeutung aber ist die Möglichkeit, ffie #erblei-

benden ##ohlräul-rje, ter mit Schaum zwecks guter WärmeisoHerung

zu füllen (Auss(--i,äumen) oder aber auch mit sch\,-.eren Stoffen, 'V%ie

Sand und Magerbeton, zvvecks Erzielung besserer schalltechnischer

Werte oder aber mit anderen Isolier- und Füllstoffen die marktüb-

lich sind-. ##o9ar flüssige Stoffe als Füllmedium sind für bestimmte

Anwendungsgebiete dankbar, beispielsweise.auch als l-Aeizung zwi-

schen -vvei ##--chalen. (Gemeint sind gerade oder verformte Deck-

platten)

E,*ne beachtliche Neuerung bietet die Möglichk-ii, diese Platten genau

den gewollten statischen Anforderungen anzupassen und im Mittelteld

einer als Fläche belassenen Platte engmaschigere Trag#werke herzu-

stellen, in den Randzonen wo die Giegemomente geringer werden,

weitmaschigere und preiswertere FR&i%4werke zu gestalten,

Ein bedeutender Fortschritt ist auch die t#.lögöchkeit, Gauwerke be-

liebiger Art und Größe, unabhängig von den heute noch kritischen

feuerpolizeilichen Vorschriften, mit großflächigen ganz leichten Ele-

menten d:eser Art ohne Füllung zusammenzubauen und alann erst

mit beispielsweise Jeton -u füllen, wobei auch Eisenarmierungen

einzubringen sind. Das heißt: Dieses Element praktisch als eine

"'#-chaiung für Belonarbeiten zu verwenden, wobei die Schafung nach

her gleichzeitig die saubere Oberfläche bildet und fester Bestandteil

des Gauwerkes wird. Bon Bedeutung sind solche Anwendungsmög-

lichkeiten nicht nur für Gebäude, Wände, Dächer etc., sondern

vor allem auch für Schwimmbecken, Wasserbehälter, Behälterkon-

struktionen aller Art.

Eine wichtige Möglichkeit, außerordentlich funktionstüchtige Etenihnte nach dieser Methode herzustellen, sind mehrschichtig aufgebaute Platten nach dem beschriebenen neuen System. Und zwar dergestalt, daß die äußere Sithicht eine Verbundplatte nach der beschriebenen Methode sein kann, die innen' mit Schaum gefüllt ist, während die Innenseite ebenfalls eine komplette Verbundplatte sein kann, die mit einem anderen Medium gefüÜt ist. Der dazwischen liegende Hohlraum kann aus schalltechnischen Gründen mit Sandrn oder Beton gefüllt sein oder mit anderen Füllstoffen. Es ist aber auch möglich, Hohlräume für Installationen etc. zu schaffen.

Die Bedeutung von Verbund- oder 5,-andwich- Platten ist mit der Anwendung synthetischer Werk5toffe gewachsen. Problematisch ist

bei allen bekannten Hersteltungsmethoden die einseitige zv,ü.ncisiätjfige

Materialverwendung oder Gestaltungsbeschrinkung

Sei allen bekannten Platten aus glastaserverslärklen Kun-,tstoffen hei-

spielsweise, die kontinuierlich hergestellt %#verden, t-)eisp#efs\,Ve;se

Wellbahnen und ebene Bahnen, die geeignet \,%,ären Nils (-lecks(-hichten

Verwendung zu finden, sind keine Feinschichlen produzierbar,

Deshalb schließt der Erfindungsgedanke Anlagen mit ein, die in der

L-age sind, Polyeeterplatten- herzustellen, die eine exakte Feinschicht

besitzen. Diese Polyesterplatten werden als DeckscKichter für Ver-

bundplatten nach der Neuerung verwendet. S"-e sind so ausgeführt,

daß sie. an der zu verbindenden Seite eine ganz rauhe ##;truktur ha-

ben, zu diesem 7-wecke werden sie nur durch eine Walze ange-

drückt, dadurch ist auch eine optimale Verbindung zum Gitter-\A"erk,

d.h, , zum räumlichen Tragwerk, welches mit Hilfe der zwei Häute,

die zum Pressen dienen, ausgepreßt wird, V Orhanden.

Die-voilkontiunierlichen Anlagen haben als Hauptgedanken die Mög-

lichkeit, auf einer festen und' veränderbaren Grundplatte, beispiels-

weise auf massiven Tabletts oder auf einem sehr grolien Rad mit

präziser Oberfläche, die Gewähr dafür zu bbeten, daß der Auftrag

der Feinschicht und die Polymerisiation ohne Bewegung des Gefüges

und somit einer Zerstörung des (-:,efüges ei-folgt. Auf den üblichen

Follenbahnen, die bei der Wellbahnenherstellung benutzt v%,erden,

wäre eine solch* Maßnahme nicht möglich. F2>erner ist es aber auch

wichtig#Aaß die erste oder auch zweite 1--aminatschicht in der glei-

chen Unbeweglichkeit und Starrheit polymersisieren kann. Mit die-

sen neuartigen vollkontinuierlichen Anlagen, die übrigens auch aus

einem endlos-en Stahlband bestehen können, sind die Außenschichten

bzw. Deckplatten für th einer Richtung gewölbte oder ebene Kon-

struktionen aller *rt denkbar, vor allem aber Bauelemente für die

verschiedensten Einsatzgebiete, Es ist jedoch auch denkbar Lioots-

rümpfe und andere Teile daraus'herzustellen. L--)ie Erfindung vvird

Im Hinblick auf dj* Verwtndung faserverstärkter Kunststoffe erst

mit der Verwendung solcher funktionstüchtigier Außendeckschichten

aus Fereis- und9unktionsgründen auf breiter Basti--, verwendbar,

Die Zur AuSfÜhrung des Verfahrens nach der Neuerung notwendi-

gen formbaren InnenhäUte können so beschaffen sein, . daß zvvei

einfache verformte gleiche Platten Werwendun#4 finden, "obei an

den Rändern das Gesamtsystem gecJic#-tet v%,ird und die einzelnen

921alten en der durchbrochenen Fteite nach den f-:#v-ste.men nach F:7ig.

511 6 oder 7 gedichte.t werden. Es können aber auch durch Ver,-

schweißen einer dünnen Deckfolie mit der Pasterfolie, zwei Hohl-

körper geschaffen werden, die ineinandergepreßt werden, sodaß

lediglich die beiden Hohlkörper unter Druck oder Vakuum gesetzt

werden können, ln diesem Falle ist eine (Dichtung am Rand der

herzustellenden Verbundplatte nicht erforderlich. Das System kann

so erfolgen, wie beispielsweise Fig. 1, das Anschlüsse an jede

Hohlkammer vorgesehen \,%.erden aber auch mit anderen Systemen,

wie beispielsweise Fig. 12, wo erkennbar ist, dafi nur ein An--;chluC

jeweils am oberen und unteren Teil notwendig wird, weil die Luft-

kammern bzw, Hohlräume miteinander verbunden sind, jedenfalls

innerhalb einer Platte.

Ein wesentlicher G edanke- der Neuerung ist auch die Möglichkeit,

geschlossene Kammern herzustellen, die einfach durch den inneren

(Druck den Gegendruck für die Herstellung bieten, Vor allem ist

diese Methode bei Vakuumverformungen interessant, da eine Defor-

mation des Innenkörpes dadurch auf keinen Fall möglich wird. (Bei

geringeren ':>reßdrücken kann man aber auch ohne Vakuum Ver-

bundplatten nach dieser Methode herstellen, d.h. , nach einer tvie-

-thode mit schon vorher luft- oder gasgefüllten EinzelkÖrperchen.

Schließlich soll noch die bedeutende Möglichbbit erwähnt werden,

in die Kammern einen Stoff hineinzugeben und dann die Kammern

zu verschließen, sodaß nach dem Zusammenhiilten der Gesamtver-

bundplatte (nach einer einstellbaren Zeit) von -selbst ein innerer

Druck entsteht, der die zwischen den Kammerwänden FFegenden

Faserkunststoffprodukle zusammenpreßt.

Wesentliches Merkmalder Erfindung ist die totale Unabhängigkeit

von den verwendeten Werkslotten, Es ist lediglich erforderlich, ein

inneres Tragwerk gleichzeitig mit dem Verpressen der Gesamt-

platte zu fertigen, weiches aus einem Material,besteht, das mich

mit den-Deckplatten verbindet bzw. verklebt. Es ist ohne weiteres

denkbar, auch Asbestzernentplatten so zu verarbeiten oder das' in-

mere Tragwerk aus Faserkunststoff zwischen zwei Holzplatten oder

zwischen zwei Metallplatten oder zwischen andere bekannte Platten

zu bringen. [Durch die elastische anschmiegsame Art der Verkletung

und gleichzeitigen Herstellung des inneren Tragwerkes ist ein ab--olut

sicherer Verbund gewährleistet. Aufwendige Pressenanlagen sind

nicht erforderlich. Es ist beispielsweise denkbar, ganze Wohnein-

heiten oder andere E3auten,p/ie beispielsweise die Fig. 20 und 21

Querschnitte zeigen, in einem Polymerisationsgang nach Einstellen

vorgefertigter P41pesterhäute oder anderer,Materialien, die als

Deckschicht infrage kommen, in eine starre Form, die zwischen

die Folien gespritzten Faserkunststoffe einzugeben und in einem

Preßgang (aufblasber) F-Aärtevorgang das ganze komplette

Gebilde zu fert;gen und auch "lig C"cifl,#es zu Durch diefz2e

Möglir-#%keit erh,'jit der fzer-tigbi-iusekit.#)r, neue Impulse, denn £,ovvohl

Innenwanci als äuch Außenwand besitzen absuluf fl.inktionstüc$,#tige

f::'läc.hert und bedürfen keiner vve;teren N.achbeaubpitung. Ährlich

können e---cl-%iff--,r-ürnpfe, Kühlwaggons, Kühlcomtainer, Container,

E3ehätter aller 4rt, Wohnwagen, Gartenhätiser und Bauten aller,

Art, sowie rDaleiten und Pinftformen, Türme,

Silos ust.%. hergestellt werden,

'P'ür die Herstellung von RundkÖrt-)ern, beispielsweise für Silos,

Türme, Aber auch Hallent die aus zunächst runcien-Elemeriten

duf-ch Auftrennen in Längsrichtung zu Helbschaler oder' Drittel-

1312-4816M etC. werden kÖnnene bietet sich eine sehr einfache Ver-

tigung an, die keinen Formenaufwand erfordert. Und zwar worden

die endlos gefertigten Deckpleitten durch e;ne Anlage nach r-iq. 15

bis f7 zu diinern mehr oder weniger großen Ping als Außendeckplatte

und als Inniendeckplatte geschlossen. Dahn wird durch einen Aufbles-

berkdrp,er von innen her die runde P'orm bestimmt und gleichzeitig

zwiscsen den beiden Deckplatten der Aufbau in der beschriebenen

rorm durchgefuhrt, sodaß am Ende eine exakte Verbundplatte zu-

standie kommt. 232eim Hattenbau oder auch Haftenbadbau können sol-

che Pundelemente wechmelweise lichtdurchlässig gehalten werden

und pigment;ert- ausgeführt worden, aodag sich interessante Effek!e

erzielen lassen und auf einfache Weist die Belichtung solcher Hallen

erfolgt.

Aus statischen G#rÜnden ist es ohne Weiteres denkbar, die stärker

beanspruchten Zonen mit einem größeren Abstand der Dockplatten

zu versehen, sedaß keinerlei !Stützen mehr erforderlich worden,

aut-h bei größeren Spannweiten nicht. Einer der wesentlichsten

Gedanken nach der Neuerung ist auch ein E=ormkörper zur Aus-

torrnung des inneren-'rragwerkes, der fester Bestandteil- des Stüt'z-

körpers wird. Selspielswein6 können vortniprignierte P-auerniaterial-

ion , die aber später durchaus noch tränkfähig mit polymorisierberen

oder härtbaren Harzen sind, vorgefertigt worden, aodeß die Form

durch sie bereite; bestimmt Ist. Auf der Seite. die mit Hilfe von , »

Druck oder mit hicHte von Vakuum beansprucht wttmd, um später daß

Skelett auszuprossen, kann sogar schon eine obuniedie vorgefertigte

F=elnschichit aus beispielsweise Polyesterharz, Epoxydherz Und ah-

derern Material draufgegoseen oder draufkaschiert sein, Locilglich

an den 5-tellen, an %o%41chon die ebenfalls aufzugebenden Deckplatten

b*I'm Einbringen und Herstellen des innbren Tragwerkes draufge-

drückt worddn, ist die Feinischicht durchbrochen. Oei Ver%Nendung

solcher Vorrichtungen für die Herstellung des Inneren Stützekokettes

ist ez nur noch notwendig, reines Harz zum Tränken des Feserge-

bildes aufzutragen bzw. aufzugprItzen, nadaß kein FremdkÖrpor In

dem Gesamtverbund hallen bleibt. Auch die Innen nicht sichtbaren

Seiten des Stützskelette sind in idealer Weise gegen Einflüsse von

Feuchtigkeit usw. geschützt, weil sie eine fes t mit dem Skelett

verbundene Feinschicht besitzen, ähnlich wie die Deckplatten an

der Außenseite, Es ist hier also ohne Weiteres möglich, auch Flüs-

sigkeitsfüllungen in die Verbundplatte hineinzugeben, um damit be-

stimmte Effekte zu erzielen.

Eine andere Version ist die Möglichkeit, stabiles Fasergebilde vor-

7utdetigen und auf die Feinschicht zu verzichten, an dessen Stelle

eine dünne elastische Folie zu verwenden, die beim Aufblasen oder

Ansaugen sich an dämßt"erskelett anschmiegt und ebenfalls dafür

sorgt, daß das vorher aufgegebene härtbare Harz nach der Aus-

härtung mit dem Faserskelett und den Deckplatten eine feste Ein-

heit bildet.

Zusammengefaßt kann man sagen:

G:,egenüber allen anderen bekannten Verfahren und Ausführungen zur

Herstellung von Sandwichplatten ist es mit der Neuerung erstmals

möglich, ohne teuere Einrichtungen Elemente herzustellen, die in

dem inneren Aufbau sehr präzise und doch in der Anordnung genau

den Erfordernissen entsprechend, sehr variabel sein können. Es

ist'möglich,- verschiedene Materialien gut miteinander zu verbinden,

da immer das innere Stützskelett erst gemeinsam mit der Verbindung

der vorgefertiqten Deckplatten entsteht und somit sich keine Toleranzen

bei der Verbindung ergeben, d.h. , es gibt eine innige kraftschlüssige,

optimale Verbindung. Die verwendeten Materialien zur Herstellung des

inneren Stützwerkes sind so beschaffen, daß sie sich entweder mit

artgleichen Deckschichten (trotz Vorfertigung auch chemisch noch

verbinden)oder durch eine Art Verklebung auch mit mädig anders

gearteten M aterialien sicher verbinden. Durch die Vereinfachung

des Verfahrens und die Möglichkeit, vollkontinuierliche Methoden

hochgradig anzuwenden, werden auch bei Faserkumststoff Sandwich-

platten erstmals sehr interessante Preise erzielt, sodaß der Anwen-

dungsbereich sehr weit gestecJ%t ist. Angefangen von Behältern, Con-

tainern, kleineren und größeren Bauten, Schwimmbecken ugw. bis

hin zu selbsttragenden Hallen, Silos, Türme, Rohre, L-ichtelemen-

ten als Industriefenster, aber auch als hurchlässige Dachelemente

und sogar Straßen und Flugplätze können durch Zusammenstecken

solcher Elemente hergestellt worden. Aber auch Schiffsrümpfe,Schiffs-

aufbauten usw.

Figurenbeschreibung Die Sezugsziffern wurden so ge\Nähll, daß sie bei allen Figuren gleich sind. Beispielsweise wird das gleiche körperliche Merkmal bei verschiedenen Figuren nur dadurch anders bezeichnet, daß d;e gleiche Sezugsziffer angeführt wird und dahinter die Ziffer der Figur. Beispielsweise die mit Ziffer 25 bezeichnete Verbindungsstelle von Außenplatte mit dem in einem Gang hergestellte und verklebte Tragwerk mit der Außeriplatte lautet bei Figur 9., 25.9 und bei Figur 11-. 25.11. Die verwendeten Bezugsziffern bedeuten: 1) Verformte und dichte, dünnstmögliche Haut für Tragwerkoberseite 2) Flache dichte, dünnstmögliche Haut für Oberseite, die mit Punkt 1 nach Punkt dicht verklebt, verschweißt, bzw. verbunden ist und zusammen das OberteW der verlorenen Form bildet, wenn mit geschlossenen Einzelkörpern gearbeitet wird, wie beispielsweise in Figur 1 und Fz'ig. 12 3) , Verformte dichte, dünnstmögliche Haut fÜr LAnterteil, analog Punkt 1 für Oberteil 4) Flache, dünnstmögliche Haut für Unterteil, die nach Punkt 5 fest mit 3 verbunden ist, wann es sich um geschlossene Zellen, wie

oben beschrieben, handelt. A&

em5sAi-~g-,

Ebenso aber zeigt "unkt 1 und S-unkt J aber aucM eine verformte, dünnstmögliche Haut,für das sogenannte offene -E:--yotom, wo die ganze Verbundplatte bei der Herstellung unter Druck steht und eine Haut gegen die andere gepreßt wird, dazwischen' entsteht dann das Innere Tragwerklin Verbindung mit de.n Deckplatten.

6) Deckplatte oben (oder außen) 6) Dockplatte unten (oder innen) 8) Zeigt die AussParu ngen, durch die sich bei der Herstellung und Entstehung das inneren Tragwerke& das innere Tragwerk mit Deck-platten nach Punkt 6 und 7 fast verbindet. 9) 1-Inienähn'tiche 121-ichtungsauflage 1 0) Flachdichtung 1) zumätzliche elastische Dichtung Alte cirei Dichtungsm6glichkeiten könnien -vvehivveis* 1-->oi allen Varfationsmöglichkeiten der Gestaltung *nwendung finden.

12) Rend-Flachdichtung (z. E3. Pig. 21 und 22)

13) Massivdichtung öd - er U-Dichtung (z.B. Fig. 24)

tDie Ränder Sämtlicher dargestellten Möglichkeiten kÖnnen auf diese beiden Arten oder durch bekannte andere Dichtungsmöglichkeiten dicht gehalten werden.
14) Luftkanal für Vakuum, Gas- oder Luftüberdrück 15) Inneres Tragtverk 16) 3eton -, Sand-, Luft-, Gchaumfüllung des fertiggestellten Endproduktes 17) Eisenarrnierung oder Armierung aus faserverstärkten Kunststoffer oder.anderen \Nerkstoffen in gefüllte Elemente.

16) Starre, in der Stärke genau bestimmte glebbeÜrimt,lett-3 zur 1--4er-

slellung von äußeren Deckplatten aus Faserkunststoff mit glatter C.berfläche und Feinschicht an der Außenseite für die Verweddung in der Geschickungsanlage nach Fig, 15 19) Ein riesengroßes Rad mit einer sauberen, gängten Oberfläche, die lt. Fig. 16 ebenfalls dazu dient, kontinuierlich Deckplatten mit Feinschicht aus Glasfaserkunsistoffen herzustellen.

20) i--#larztrichter (E3eschickung für Feinschicht und Tränkharz 21) Fasermateriaf bei kontinuierlicher Anlage zur Deckschichtplatten-Erzeugung 22) Harzbeschickung tur 23) Tränkwalze 24) Heizung 25) Verbindungsstelle Außenplatte mit Tragwerk (Siehe Aussparung nach Punkt 8 In verformte Preßv%"erkzeuge) 26) Zeigt Überlappung oder Verbindung der Außenhaut, vor allem bei größeren Körpern mit endlosen Wänden Die ehizeinen Figuren zeigen folgende wesentlichste Merkmale.&

Fig. 1) Zwei übereinanderliegende Prefiformen, bestehend aus dünn-

wandigsten Kunststoff-F#'olien, Hartpapier oder anderen diähten,

dünnsten Materialien, die zu in Längshichtung liegenden Kam-

mern, Punkt 1.1. und 3.1,, mit den flachen Häuten: Punkt 2.1

und 4, 1, nach Punkt 5 an den Rändern und auch in den Mit-

telfeldern fest verbunden sind. An der Auswölbung der Unter-

oder Oberseite gegenüberliegenden Seite sind Aussparungen

(B.1) vorgesehen, die beim Unterdrucksetzen des. ganzen

Iz:3ystems und nach vorherigem Aufbringen von Fasermaterial,

weiches mit Harz oder anderem [Bindemittel getränkt ist,

verpreßt wird und zur Aushärtung gelantgt, während gleich-

zeitig zusätzliche Deckplatten, die %A,* beispielsweise in Fig,

19 mit Punkt 7 und 8 bezeichnet sind, verbunden werden,'

sodaß ein inneres Tragwerk, verbunden mit den Deck-

platten, in einem Arbeitsgang entsteht. Die einzelnen.Kammern

sind durch Stutzen (14.1) als Luftkanäle angeschlossen. Die

Fig. 12 zeigt im Prihzippbtwas ähnliches, nur sind hier

die Forrnwerkzeuge so ausgebildet , daß die obere Platte

ein in sich geschlossenes Kanalsystern bildet und somit die

t ultführung (14.12) vereinfacht wird,sodaß lediglich an einer

Stelle eine'Zuführung oder Absaugung zu erfolgen hat. Es

ist aber auch möglich und ausdrücklich vorgesehen, daß

beim Verschweißen ein Treibmittel hineingegeben wird, wel-

ches durch Wärmebehandlung oder elektrische Vorgänge in

Gang gesetzt wird, sodaß erst beim Verpressen ein Über-

druck entsteht, der solange der Preßvorgang dauert wirk-

sam bleibt. Nach Beendigung des Preß- und Verbindungs-

Vorgandes währ lediglich eine Entfüllung des Innenraumes

erforderlich.

Weitere Variationsmöglichkeiten vor Formplatten mit ge-

schlossenen und auf,le einer Preßseite -mit umfaufender

Luftführung versehen Preßformen aus dünnwandigstem

Material, zeigen die Figuren 13 und 14.

Figur 2

zeigt deutlich den Aufbau einer solchen Preßform, bestehend aus

dünnsten, dichten Häuten. Punkt 2.2 zeigt also die obere flache

Haut, Punkt 1.2, die obere verformte Haut, Punkt 5.2, die Ver-

b.indung dieser beiden Häute zu Kammern, 93unkt 8.2 den Durch-

bruch durch vvgichen von der Gegenseite mit der unteren Preß-

forrn das laserVerstärkte Material mit dem Sindemittel gepreßt wird,

um gleichzeitig eine Verbindung mit der zusätzlichen Dockplatte, die

in dieser Skizze- nicht gezeigt wird, zu erreichen.

Die _Figur 3 zeigt einen anders geformten Körper, ebenfalls mit der Verbindung der beiden Teile zu Kammern.

Figur 4 zeigt ebenfalls ein solches EBeispiel mit dem Durchbruch 8.4 und zwei Deckplatten 4. 4 und 2, 4.
Figur 5 zeigt die Gestaltung der 9::Ireßform an der Stelle, an welcher der Durchbruch für das Fasermateriai zur Verbindung mit den Deckplatten erfolgen soll. Vor allem die Gestaltung der Dichtung. Es handelt sich hier um eine linienartige Auflage, Punkt 9, bei einem Durchbruch, Punkt 8,5, Figur 6 zei _qt eine andere Möglichkeit, mit Durchbruch (8.6) und flcher a Auflage (10.6). Hier werden die Durchl:)rüche am sinnvollsten eingestanzt. Figur 7 zeigt eine Variante zu Fin. 5 mit einer zusätzlichen Dichtung Das Wesentliche an dem sog. offenen System, wo nicht ganze Kammern Verwendung finden, sondern nur zwei verformte Häute, die aufeinandergepreßt werden, ist eine gut funktionierende Dichtung gegenüber der Deckplatte. Es wird von Art der Gestaltung und (7',rößenordnung des Objektes ankommen, welche der drei Dichtungsmöglickeiten- sinnvoll ist, Selbstverständlich geht der Erfinder davon aus, daß alte anderen heute bekannten Dichtungsarten auch angewendet werden können.

D i e #, #l9 zeigt ein praktisch ausgeführtes Beispief, komplett mit äufleren Deckplattee * Der Durchbruch für das innere Tragwerk (15.19) und einer tragenden Schicht auf der Miantelfläche (ebenfalls mit Punkt 15.19 bezeichnet) , die gleichzeitig ausgepreßt wird und den Durchbruch (25.19)aus dem gleichen Material wie das Skelett und die Verbüidung zur Auflenfläche ist eindeutig dunkel dargestellt. Die r:'reßtormkörperchen sind hier in sich geschlossen, sodaß das C)ichtungsproblem nicht von großer Bedeutung ist. Die äußeren Deckplatten sind mit Punkt. 6.19 und 6, lo bezeichnet, sie können aus beliebigem Material sein. L3evorzugt aber sind faserverstärkte Kunststoffplatten, die zwar schon vorpolymerisiert, nicht aber andgültig durchgehärtet sind. Die Fi2ur 8

zelgt ein Beispiel für das offene eeystem, d.h. , die dargestellte Prefi-

fnr,m besteht lediglich aus -einer Haut, die in zweifacher Ausführung -

durch Zwischenspritzen des Fasermaterials aufeinandergepreßt wer-

den und durch die DurGhbrüche (25, 0 und Dichtung (10. 8) oder 11 # 8)

oder 25.8, die symbolisch eingezeichnet sind) mit der Deckplatte ver-

bunden werden.

Die Fi2ur 9

zeigt sinngemäß und im 1::>rinzip das gleiche, lediglich in einer anderen

Gestallungsart und Pasteraufterlung. tDas gleiche ist zu

Figur 10 und 11 zu sagen.

Auch hier offene Systeme mit einfachen Rasterplatten.Selbstverständ-

lich können die gleichen Pasterplatten durch Aufkleben oder Auf-

schweißen oder durch eine andere Verbindung einer dünnen Deck-

schicht zu geschlossenen Kammernsystemen verarbeitet werden, sodaß

sich PreMorrnen ergeben,- die in ihren Dichtungsproblernen einfacher

zu handhaben sind.

Fi2ur 20 zeigt Anwendungsmöglichkeiten, bei weichen endlose Außen-

häute, bevorzugt aus laserver!3!§rktem Material zu endlosen Bändern

zusammengefügt werden (siehe Verhindungsstelle 26.20) und wo

starre P)-eßforrnen (gestrichelte Partien) dazu dienen" die Gegen-

haut festzuhalten, sodaß durch das Einbringen des inneren Tragwerkes

und durch den dazu benötigten Innendruck die Häute in ihrer Form

festgehalten werden. L_AJ diese Weise können in einem Polymerisa-

tionsgang komplizie ' rtä Konstruktionen mit einem tragenden Skelett

versehen worden und gleichzeitig zu größeren Objekten zusanlmenge-

fügt worden.. Geispielsweise könnte die Flg. 20 auch den Grundriß

eines Hauses darstellen, welches in einem Polymerls,ationsgang aus

einfachen vorgefertigten, dünnwandigen Ginsfaserkunsistoffen herge-

stollt wird. Entstehen würde dabei die gesarnte Gestaltung alter

Wände, d.h. , der Innenwände und der Außenwände, gegebenenfalls

auch der [Decke. Die verbleibenden Hohlräume können später ausge-

schäumt oder mit beliebigen anderen MateriaHen ausgefülti werden,

untem anderem auch mit Sand, Magerbeton usw. wobei zusätzliche

Stahlarmierungen ohne weiteres hineingegeben werden können, sodaß

die präzisen Außenhät41e dieser Konstruktion lediglich als Schalung

aufgefaßt werden können, die später mit dem Bauwerk fest verbunden

bleiben und jede Oherflächenbehandlung, wie Putz, Tapezieru.n.g usw.

unnötig machen. Interessant sind solche Kfflstruktion«n ab*r auch für

die Herstellung von Rohren, Türmen usw. , so zeiqt z.B.:

Die Figur 21 eine Variante in runder Konstruktion, bei welcher mit Hilfe von aufblasbaren InnenkÖrpern, angedeutet durch die W4eile, das Maferial nach außen gedrückt wird und somit die runde Kontur zustande kommt ohne daß deshalb schwere Formen zur Aufnahme der Druckkräfte notwendig werden. [Die Figur 18 #,%,iii darstellen, daß auch bei gewölbten oder runden Körpern alle Varianten des inneren Tragvverkes mit Hilfe 'der Preßformen nach der Erfindung herstellbar sind.

Als Gelspiel für eine solche spätere Au-efüllung mit Beton und Eisenarmierung dient auch die Figur 24. Der Punkt 13.24 zeigt die Randdichtung als F:71acli- oder Li-t:2rofil oder Vierkantrohr oder Massivklotz etc. Jedenfalls werden ebene Platten durch einen zusätzlichen

Körper gedichtet. Der Punkt e.26 zeigt die Verbindungsstelle des

inneren Irragwerkes mit den Deckplatten nach Punkt 6.24. Die Eisenarmierung wird mit Punkt 17.24 bezeichnet, die Beton- oder Sand-oder sonstige Ausfüllung mit 16.24 (auch Schaumfüllung).

Die Fiauren 22 und 23 zeigen eine, andere Art der Dichtung mit 12.22 und 12.2 3 durch Verformung der Deckplatte. Außerdem soff gezeigt werden, daß Deckplatten und innere Tragwerke beliebig verformt werden können, sodaß auch beachtlich verformte Kori-,truktionen auf einfache Weise mit Hilfe der Preßformen nach der Erfindung hergestellt werden können. [Die rigur 25

zeigt das schematische Belspiel einer Verbundplatte, die mit Hilfe

von Preßformen nach dem offenen #E-:ystem gefertigt wurde. Offenes

System heißt, die verformten dÜrnstwandigen Platten sind nicht zu-

nächst zu einezlanen Kammern zusammengekiebt oder verschweißt,

sondern bleiben als verformte Platten bestehen, (Die Dichtung 'an der

ofbmen Seite erfolgt durch die später aufzubringende Deckplatte.

So zeigt z.E3. die verformte Oberplatte,der Punkt 1.25, die ver-

formte Unterplatte der Punkt 3.25. Die C)berplatte ist beim Punkt

8.25 durchbrochen, sodaß das innere Tragwerk,mit dem Punkt 14.25,

beim Punkt 25.25 in die Deckplattednmündet und sich während der

Aushärtung fest mit 1%r Deckplatte verbindet. In dem verbleibenden

Raum an der Deckplatte, weicher nicht mit dem Tragwerk verbun-

den ist',- verbleibt aufgespritztes Fasermaterial ohne Anpressung, d.h..

es- bleibt rauher und ist deishalb für die spätere Einfüllung von anderen

Füllstoffen eine gute Verbindungsfläche. AuMrdem wird dadurch die

Dichtung an der oberen Kante günstiger. Sei dieser schematischen Skizze wurde beispielsweise die schematische Dichtung nach Fig.6 verwendet, d.h. 2 die Flachdichtung (10.25). Das außerhalb der [Dichtung liegende Fasermaterial wird beim AXnpres sen einen kleinen, zusätzlichen Dichtungswulst, der neben der Flachdichtung außen liggt, bilden. und somit den Dichtungseffekt verstärken. Die Fiaur 26 zeigt Beispiele fertiger Konstruktionen, bei weichen an Stelle der Deckplatte auch eine schon vorgefertigte Verbundplatte dienen kann. Seispielsweise außen mit 'Schaum gefülltgn um eine gute Wärmeisolation zubekommen, an der Innenseite mit einem anderen Füllstoff gefüllt, um andere Effekte zu erreichen. Es ist aber auch denkbar, alle drei Platten in einem Arbeitsgang zu fertigen, CI.h. , das innere Tragwerk und die auflen gezeichneten Verbundplatten, ebenfalls erst zu polymerisieren, wenn das Ganze zusammengefügt wi rd. Die_ Figur 27 zeigt eine der interessantesten Möglichkeiten der Erfindung, nämlich die Variierung der Rasterpunkte bzw. Verbindungspunkte mit den Deckplatten in Zonen stärkerer Beanspruchung. Wäre beispielsweise die schematisch dargestellte Platte an den vier Ecken gestützt und beansprucht, so würde sich eine optimale Gestaltung,der Rasterpunkte etwa so ergeben, wie in der Skizze dargestellt, nämlich innen engmaschig und nach- aufien hin immer größer werdend.' Die Figur 15 zeigt die schematische Anordnung der Vorfertigung von Außenhäuten, die bis heute in dieser Art nicht bekannt sind. Entscheidend ist bei allen-außen bewitterten Konstruktionsteifen,beispielsweise aus glastaserverstärkten Polvesterharzen, daß eine Feinschicht, d.h. eine reine Harzschicht auf der Außenseite vorhanden ist. Bei den bisherigen kontinuierlichen Herstellungsmottioden zwischen -zwei 04lien ist jedoch die Möglichkeit, diese Schichten ohne Bewegung vorzülpol:#merisleren, nicht gegeben. Aus diesem Grunde gehört es zu einem wesentlichen Bestandteil der Erfindung, Vorrichtungen zu schaffen, die die Herstellung solcher endlosenqi mehr oder weniger stakken, Platten als Deckplatten zur Aufgabe haben. Eine Herstellungsmöglichkeit ist die - In Fig. 15 dargestellte Methode mit starren Tabletts, die kontinuierlich durch die Maschine laufen, wo mit Punkt 20.15, Harz als Feinschicht -aufgebracht wird, mit Punkt' 24.15 wird durch eine Beheizutig eine. schnelle Polyn-mrisi3t!on der F:--einschicht bewerkstelligt. Die Tabletts (18.15) laufen in Richtung der Anlage, sodaß das Fesermaterial (21J5) nach dem Erhärten der Feinschicht aufgetragen wird oder zusätzlich bei Punkt -22.15 weiteres Tränkherz für das Fasermaterial aufgegeben wird. Es ist aber auch möglich, eine zweite Rolle mit Fasermaterial beizugeben, oder eine Trennfolie mitlaufen zu lassen, wie sie über der eigentlichen Tränkwalze (23.15) dargestellt ist. Das getränkte Material läuft kontinuierlich weiter und kann ebenfalls durch eine Heizung (25.15), die hinter der Tränkwalze angeordnet ist, beschleunigt zur Härtung kommen, Die Figur 16 zeigt im Prinzip das gleiche Cysterr-. Voraussetzung ist auch hier eine starre, nicht sich bei der Fertigung bewegende Unterpiatte. Eimriesengroße Walze (19.16) mit einer glatten, polierten Oberfläche wird bei Punkt 20.16 mit einem Harzfilm als Feinschicht beschickt, durch Heizung (24.16) zur Aushärtung gebracht (das Riesenrad dreht sich In Lihrzeigerrichtung) und mit der Tränkwalze (23.16) mit dem F:--asermaterial a (21.16) nach Tränkung an der Stelle 22.16 auf die Feinschicht aufgebracht. [Das Fertigprodukt wird nach Erhärtung endlos anfallen. Die in Fig. 16 bedchriebene Methode ist nach der Neuerung ein Weg, auch geringste Stoßs,tellen, wie sie an der Tablettiermethode evtl, sichtbar würden, auszuschalten. Das heißt, man erhält hier ein endloses Band mit einer-außerordentlich präzisen, lupenreinen Oberfläche. Die Figur 1 stellt eine Methode dar, auf der gespannte Stahlbänder als Endlosband von zwei Walzen betrieben werden, Auftrag von Feinschicht (20.17), Heizung (24.17), Tränkung bei 22.17, führen hier zum gleichen Ergebnis, sofern es gelingt, die Stahlbänder stabil genug zu spannen. Unterhalb der Tränkwalze (23,17) ist unbedingt eine Gegendruckwalze erforderlich. Eine der Interessantesten und im Hinblick auf die zukünftige Anwendung wohl wesentlichsten Anwendungsmöglickeiten', wird im Prinzip in Fig. 28 dargestellt . Der Formkörper wird aus Fasermaterial hergestellt, d.h. , vorimprägnierte Fasern werden zu einem Gebilde wie vorher bei vielen Variationsmöglichkeiten beschrieben, stabil geformt, daß die Form als Körper anzusehen ist. Das Fasermaterial ist aber noch so locker und tränkfähig, daß härtbare Harze zum Aushärten des.Skelettes verwendet werden können. [Das Skelett wird mit Punkt 21.28 bezeichnet', da es sich um Fasermaterial handelt. Man könnte es aber gleichzeitig auch mit Punkt 3.28 bezeichnen, da es die Form darstellt. Ebenso könnte man es aber mit 14,28 darstellen, da es j . a gleichzeitig das Tragwerk, W.h. , die Faserarmierung für das Tragwerk darstellt,' wenn später die Tränkung mit härtbarem Material erfolgt ist.

Um gleichzeitig eine dichte Fläche zu bekommen, kann auf einer Seite

eine Feinschicht aus Harz, die auch bei den Deckplatten verwendet

wird, aufgespritzt, aufgeformt oder aufkaschiert werden. Dadurch

wird die Form ein absolut inniger und fester EBestandleil des späteren

Tragwerks, In Figur 29 wird gezeigt, wie zwei solche Körper nach

Fig. 28 dazu verwendet werden, ohne zusätzliche Fasermaterialien,

sondern ledigtich durch Aufkleben von härtbarem Harz eine Verbund-

platte als Ganzes herzustellen. Der Punkt 6.29 zeigt die obere Deck-

pfatte, der Punkt 7.29 die untere Deckplatte, Der Punkt 3.28 die

F-einschicht innen, und der Punkt 1.28 die Feinschicht außen. An

beiden Feinschichten ist gleichzeitig das Faserskeleit daran befestigt,

weliches nach Tränken mit dem Harz das komplette Tragwerk mit

der Verbinclung zur Deckplatte ergibt. 'Tragwerk: 14.29, Verbindung

und- Durchbruch zur Deckplatte: 25.29 und 8.29,

Die Fh#Lr 30

zeigt ein abgewandeltes'Beispiel (Jer, oben bei Fig. 28 und 29 ein-

gehend beschriebenen bedeutenden Neuerung. E3ei der Fig. 30 werden

Körper merwendet, %&ie sie bei Fig. 28 eingehend bes(-hrieben sind.

Nach dem Tränken des l'-Aarzes F-ber wird auf der Innenseite eine

dehnbare Folie verwendet, die nach Einbringen von Druck die

Innentfanke des getränkten.Fgserm.#iteri,-ils auspreßt und gleichzeitig

auch die Verbindung zur E#'eckptatte gewährleistet. Auch hier wird

die dichte Feinschichtseite mit Punkt 1,30 bezeichnet, ebenso kann

aber das Fz--asermalgrial mit Punkt 21.30 bezeichnet werden und

schtießl,ich nach dem Tränken mit Harz mit Punkt 14.28,

[Die letzt beschriebene Neuerung dürfte wohl die bedeutendste sein,

denn hier wird der vorgefertigte Stützkörper fester Bestandteil des

#Endprodukts. Es handelt sich nicht mehr um ein Produkt, bei wel-

chem zusätzliche Formen aus Folien, Papier etc. erforderlich wer-

den. Nach der Tränkung und -^,u-,pre#ssting des inneren Tragwerkes

unter gleichzeitiger Verbindung mit den ist alles eine

feste EinhWit. Sofern die Deckplatten ebenfalls aus faserverstärktem

Kunststoff bestehen, Wegäeht sogar eine Einheit aus völlig gleichem

Material. Es soll aber- noch einmal besonders daraufhingewiesen

werdent daß Formkörper dieser Art sich sehr gut dazu eignen,

vö,Ftig andere Materialien als Deckplatten mi.teinander zu verbinden.

F>ig.ur_31 sowie die folgenden Figuren

zeFgen Anwendungsmöglichkeiten für runde Körper mit gleichmäßigen

Wandstärken, aber auch ungleichmüßigen Ausführungen. Fig. 21 Lind

das c---chnittbild dazu, Fig. 32, zeigen Ringefemente, die in der Mitte

rund sind, außen aber an je einer Zone eine Verstärkung auK,%,eisen,

sodaß bei Teilung des Ringes an den dünnsten Stellen - zwei Halbkreiselemente entstehen, die beispielsweise zum Hallenbau verwendet werden könnenn, in den stärker beanspruchten Zonen nimmt die Stärke also auch zu- Ein 0eispiel zeigt die Fig. 33, -wo solche Elemente nach Fig. 32 aneinandergeschoben werden, dabei ist möglich, einige Elemente lichtdurchlässig zu lassen und die anderen zu pigmentleren oder innen 7u isolieren. Die Fig. 34 zeigt einen ähnlichen Bau mit gleichmälßigen Wand2tärken. Uei der Fig. 35 wird dargestellt, wie (JtjrLt, einen aufblasbaren Zusatzkörper-von innen, angedeutet durcl, die r:Jfe»iiel "die runde Form des Innenkörpers bestimmt und gewährleistet wird. Dann bildet sich durch den etwas schwächeren Druck zur Ausformung des Inneren Tragwerkes auch nußen eine straffe Hau, die he--t;mmt wird durch die Dimensionen der Formen, die das Tragwerk herstellen. Auf diese Weise ist ohne besonderen Pormaufwend die Fornaina jedes Hallenbinderabstandes möglich. Die Piagr #6 7.eigt ein 1--chnittbild, wo nicht mit einem !usiitzlichen aufblasbaren Köpper die Form bestim-nt w;rd, sondern durch zvei U-ähnliche Profile, die aus Metall bestehen können und die Lage des Körpers fixieren, bevor das innere Tragwerk hergestellt und einpolymerisiert wird. Das heißt, die be*Men neckplatten werden in dzis U-Profil gestellt und von diesem gefi-.f31 und durch eine Dichtung abgedir-t,.tet. Dann wird erst das innere -fragwerk ausgepreßt, Schliefilich. zeigen die Figuren 374 38 und 39 schematische Quer--,chnitte von Miialbkreisförm.gen, (Irittelkrei--,förmiqen und viertelkreisförmigen Elementen mit gleicher Wanddicke für einfachere Schalen oder fBauten.

Claims

PATIENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung von zwei- oder mehrschichtigen t-eichtbauiZ(3rpern nach der-Methode der sogenannten Sandwich- oder Verbund-Bauwelse mit innerem Tragwerk. Dadurch ge- kennzeichnet: Daß zwei oder mehrere Innen oder außen angeordnete ebene oder verforrnte Deckplatten bz%v. f:--orrnteite, die entweder auf der Fertigungsanlage nach der Neuerung endlos mit Feinschicht und fa*serverstärktern -MFiteriall" insbesondere -faserverstärktem Kunststoff, hergestellt wurden (wobei es wichtig ist, daß sie zwar polymorisiert sind aber vor der endgüttligen Durchhärtung weiterverarbeitet worden) , oder aus beliebigem anderen Material wie z.E3. Holz, Holzfaserprodukte, Metall, Asbes e ment 9 L3eton etc. bestehlt mit Hilfe von verformten Preßformen' aus dünnsten, dichten Materialien wie lmpräqniortes Papier, dünne Kunststoff- Folie oder Kunststoff-Feinschicht als dichte Schicht mit einem kunststoffgetränkten Fasersketelt mit willkürlicher Gestaltungsmög- lichkeit unter Verwendung eines inneren Erruckbildenden Mediums wie z.E3. L-uft, Gas, Flüssigkeit, etc.- ausgepreßt und gleich- zeitig in einem Härtavorgang fest mit den Deck- oder Zwischen- platten verbunden wird, wobei die außen oder innen liegenden Deck- bzw. Formplatten (Außenseite) den Gegendruck durch eigene Kraft (vor all m bei nundkörpern) oder zusätzliche Stüt- xr zung aufnehmen. die zwar in der Form genau festliegen,aber zwecks Toleranzenausgleich elastisch und anpassungsfähig bleiben. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgefertigte aber noch tränkbare Faserskelett zur späteren Herstellung des inneren Tragwerkes in formbeständiger Kontur als Vorformling, (beispielsweise ähriti#t--h Fig. 8, 9, 10, 11, 13, 14, -220 239 249 299 30 und andere) einseitig ßchon milt-einer dünnen, dichten Feinschicht (ohne Fasermaterial) benetzt oder kaschiert ist (siehe Fig. 28, Punkt 3.28), wobei die Feinschicht an den spä4eren Verbindungsstellen zur Deckplatte unterbrochen ist, damit das Harz durch das Faserskelett durchfließen kann (8.28). Dabei erfolgt die Dichtung beim Anpressen des inzwischen harzgetränk- ten Faserformlings bei der Herstellung und gleichzeitigen Ver- bindung denselben mitden Deckplatten durch eine Kunststoff- oder anders beschaffene elastische Folie, oder durch eine vorgefertigte dünne Dichtungshaut aus harzgetränklem Papier, vorgeforrnter Kunststoff-F::--olie oder auch aus-einer dünnen vorgefertigten Metall- folie- z.E3. bei Fig. 30,1 Punkt 3.30.. dargestellt. 9

3.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das einseitig mit Harzteinschicht vorgefertigte Fasermaterial-Skelett nach Fig. 28 nach der Tränkung mit Harz zweifach,unter Verwendung eines Druckmediums, so zusammengepreßt wird, daß die beiden dichten "arzschichten außen liegen und durch den Druck das Fasermaterial mit der Harztränkung fest zusammenpressen (Fig. 29/ 3.29, 1.29). Auch hier verbinden sich die Deckschichten durch die Feinschicht-Durchbrüche (7.29 und 8.29) in einem Härtevorgang mit den beiden Deckplatten (6.29, 7-.29) 4.) Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 39 dadurch gekennzeichnet, daP, die schon beschriebenen dünnen verformten Platten aus dichtem Papier , . Kunststoff , Metall , etc. als Form zum Aufspritzen des flüssigen Kunststoffes mit Fasern - vermischt und zum Auspressen des inneren Faserkunsistoff-Tragwerkes dient. Fig. 25 zeigt eine fertige Verbundplatte mit einfachen Formen fÜr das offene System (1.25, 3.25, Durchbruch: 8.25, Deckplatte: 7.25, inneres Tragwerk: 14.25, Verbindung zur Deckplatte: 25.25, Flachdichlung: 10.25 r rechts oben bildet sich durch das Auspressen mit Fz'aserkunststoff ein Dichtungswulst,durch die Faserkunststolf-Aufspritzungverursacht). Dichtungen nach Fiq. 59 6 und 7 sind ebenfalls mit inbegriffen. 5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Verformung benötigten dünnwandigen Preßformen jeweils für die Oberseite und die Unterseite geschlossene Systeme darstellen. Fig. 1 zeigt Hohl-Hohlkörperplatten, bei denen eine fläche Außenhaut JJhd) und die verformte Innenhaut (1.1) miteinander fest verbunden sind und zwar 'durch Verklebung, Verschweißung etc. (5.2), Das S- c ' hnittbild nach F-::iq. 2 und 3 zeigt die Einzelheiten des beschriebenen Aufbaus. Durchbrüche rach -Punkt 8.1 und 8. 2 dienen dazu, das harzgetränkte Fasormaterial mit der später aufzubringenden Deckplatte sich gut verbinden zu änssen. Auch h ier dienen die Flanken-des verformten Körpers Punkt 1.2 und Punkt 1.1 bzw. 3.1 dazu, zwischen sich das getränkte Fasermaterial auszuprossen, während gleichzeitig durch die Durchbrüche hindurch eine exakte Verbindung zu den Deckschichten .erfolgt.' Die, Hohlkörper sind durch Anschlüsse bzw. Luftzuführungen (14.1) zugänglich gemacht. Die Fig. 12 zeigt das Beispiel solcher Formplatten für das geschlossene System? wo die Hohlräume einer Platte jeweils miteinander verbunden sind sodaß nur eine einzige Zuführung für das Druckmedium erforderlich ist. [Der Punkt 14.12 kennzeichnet hier die Verbindungen der einzelnen Hohlkörper. Die Fig. 13 und 14 zeigen andere Formmöglichkeiten solcher Hohlkörperplatten für das geschlos- sene System. Durchbrüche ('3 -13 und 8. 14) gewährleisten wieder einen- exakten Verbund zu den aufzubringenden Deckplatten. Die Feig. 4 zeigt das Beispiel einer solchen Formplatte für das ge- schlossene System mit zwei flachen Außenhäulen und einem Durch- bruch.

6 Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, s# dadurch gekennzeichnet, dab d7ia clruckl?jLdende Medium nicht -von außen ' zugeführ-t-werden mufilf -n,-onder.-i durch Hineingabe eines Stoffes,der bei der Herstellung der Gesamtverbundplatte durch einen,Wärnleimpuf--:i, oder einen elektrischen Impuls die Druckbildung auslöst. Nach der Außformung und Härtung des inneren Tragwerkes bezw. der \jex-bindung mit den Deckplatten kann durch eine kleine C»Irlunq der Druck herausgefassen wer- den.

7.) Anspruch nach 1 bi-; 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatten beliebig, verformt sein können, beispielsweise Fig. 22, 23 und andere, und mit einer Randdichtung als Flachrand (12.22, 12.23) oder mit einem U-Profil oder Massivrand, ähnlich Punkt 13.24 ausgebildipt sein können.

8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß'die DiiQhtung der Forrnkörper zur Ausbildung des inneren -Fragwerkes gegenüber den Deckplätten wie in Fig. 5 mit einer tipienartigen Auflage, wie in Fig. 6 mit einer Flachrancklichlung und wie in Fig. 7 mit einer zusätz- lichen elastischen D-chtung ausgestattet sein können. Diese Aus- führung gilt für sämtliche Körperformen.

9.) Verfahren na,#,h A nspruch 1 bis 9, dadurch qekennzeichnet, daß die Anordnung der Rasterpunkte oder Verbindungspunkte zwischen dem Inneren Tragwerk und den Dockplatten, entsprechend den statischen Erfordernissen, beispielsweise wie in Feig. 27 im Mittelfeld engmaschig und nac#h außen hin weitmaschiger erfolgen kann. Ebenso ist die Anord- nung der Rasterpunkte opeanderförmig, d. h. , in beliebiger Ge * - staltung durchführbar, da das innere -cE,-tützvverk in si#iner Form den Erfordernissen entsprechend vorbestimmt wird,

10) Verfahren nach Anspruefl, 1 bis 9, dadurch gekennzeiciinet, daß d'e beschriebenen Verbundpfalten ,m Hohlraum nachträfflich m;t verschiedensten Medien, beispiels- we'se Kunstatotischaum, S-and, Seton und anderen bekannten f2-üllstoffen, ausgef.1111 werden. Außerdem können Eisenarmierungen

einbelon-erf werden. ebenso andere Armierungen aus hochwertigen Materialien in stark beanspruchten Zonen. Dadurch wird die Ver- bundplatte nach dieser Methode ein ideales Element zum Eiau von Fertigteilen, -die nach der Montage erst mit dem schwereren Füll- material ausgefüllt werden können.

11) Verfahren nach Anspruch i bis 10, dadurch gekennzeichnet, cinP ein mehrschichtigerAufbau, ähnlich Fig. 26, vorgesehen werden kann. Dergestalt, daß schon fertige Verbundplatten an einer oder an beiden Außenseiten mit einem weiteren Aufbau nach der beschriebenen Methode zusammengefügt werden können. (Dabei kann eine --:-:eite mit Schaum ausgefüllt werden, um bessere Wärmeisolierung zu erzielen, die andere mit anderen Füllkörpern. Ebenso soll es möglich sein, alle 3 Verbundplatten in -einem Arbeitsgang herzustellen. 41 -

12) Verfahren nacl, Anspruch 1 bis fl, dadurch gekennzeichnet, da£ mit Hilfe von Druckkörpern (Fig. 35, im Zentrum durch Pfeile angedeutet) eine runde Form stabil ge- halten wird, sodall die Deckplatten mit dem inneren Stützkern, d. h. , bei dessen Fertigung zu einer festen Einheit verbunden werden.

Es ist dabei auch möglich, die AußOnhaut nicht parallel zur Innenhaut zu fertigen, sadaF.sich Verdickungen erge(k4t/wie beispielsweise Fig. 31, 32 dargestellt. Solche Rundelemente könne n so zerteilt werden, daß daraus Halbschalen (Fig. 37), EindrIttelschalen (F#,ig. 38), fEinvierfeIschalen (Fig. 39) herge- stellt werden können. Aus diesen Elementen sind beispielsweise _FAallen zu fertigen, Wie bei Fig. 33, 34, wo lichtdurchläseige Partien und isolierte l;c'-Idurchlässiae Partien einander folgen können. rig. 36 zeigt ein anderen Beispiel für die Bestimmung der Form mit Hilfe von U-C>rof;Ien und in Dichtungen eingelegten lAußendeckplatten. Fig. 20 und 211 zeigen Fertigbetuten, die in einem Gang her-gestellt worden.

13) Verfahren nach Anspruch t bis 129 zur- Herstellung von bevorzugt angewendeten lDeckplatten aus faserverstärktem Kunststoff mit einer Feinschicht an der Seite, die *päter nach außön gekehrt wird und einer rauhen Faser- struktur an der Seitet die mit dem inneren Tragwerk ver- bunden werden soll.- Mit Hilfe starrer Irablette (16.15) oder eines großen Rades mit einer glatten Oberfläche (19.16) oder einem starren vorgespannten endlosen Stahlband (Fig. 17) wird die Gewähr dafür geboten, daß der Harzfilm, der bei Punkt 20.15 20.16 oder 20.17 aufgetragen wird, ohne im Gefüge zerstört zu

werden, mit Hilfe der Heizung (24.15, 24.16, 24.17) zum Polymerisieren gebracht wird bzw. zum Aushärten gebracht wird. [Danach wird ein Glasfaserprodukt (21.15) getränkt (22.15., 22.16, 22.17) und auf die feste'Platte oUer Oberfläche 'des Rades gedrückt. Durch erneute Heizung (24.15, 24.16, 24.17) wird in kurzer Zeit auch das Faserlaminat aucrhVorhärten gebracht. Diese Deckplatten werden mit dem inneren Stützwerk ausgestattet, bevor eine Aushärtung und weitere Wärrnebehandlung erfolgt ist. Das heißt, in einem Zustand, in dem die Deckplatten zwar schon fest, nber noch nicht ganz ausgehärtel sind, sodaß eine gute Verbindung gewährleistet bleibt.