DE1938478A1

DE1938478A1 - Verfahren zum Herstellen von selbsttragenden hochbeanspruchbaren Hartschaumstoff-Verbundhohlkoerpern

Info

Publication number: DE1938478A1
Application number: DE19691938478
Authority: DE
Inventors: Eugen Jung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-07-29
Filing date: 1969-07-29
Publication date: 1971-04-08

Description

Verfahren zum Herstellen von selbsttragenden hochbeanspruchbaren Harts Hartschaumstoff-Verbundhohlkörpern Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Herstellen von sel-bsttragenden Hartscnaumstoff-Verbundhohlkörpern, wie Schalen oder Behälter, und auf diese Hohlkörper selbst.
Zweck der Erfindung ist eine eInfache Herstellungsweise solcher Hohlkörper in Form von Schalen für BaatenJ insbesondere Hallen, Iglos oder Hütten usw., möglichst aus einem Stück, oder in Form von Behältern, insbesondere Großbehältern, ohne besondere Schäumformen.
Die Herstellung von Schaumstoffhohlkörpern ohne Formen ist bekannt. Man hat schon flexible Folien zu einer Unterlage hin abgedichtet und den eingeschlossenen Raum mit Druckluft beaufschlagt' so daß die Folie sich straff aufblähte. Sodann wurde nach dem sogenannten Freischäumverfahren die Außen- oder Innenseite dieser Folie mit einem schäumfähigen Gemisch besprüht, um eine Schaumstoffauflageschicht herzustellen Nach der Erstarrung des Schaumstoffreaktionsgemisches wurde die Druckluft abgelassen und die Folie entfernt, oder man ließ sie an der Schaumstoffschicht haften.
Derartig hergestellte Hohlkörper haben den Nachteil zu geringer Festigkeit und sind deshalb nur unter günstigen Bedingungen und niedrigen Beanspruchungen snweldbar.
Die Aufgabe, selbsttragende, hochbeanspruchbare Hartschaumstof£-verbundhohlkörper ohne besondere Schäumformen herzustellen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß ein durch eine in sich geschlossene oder durch mit einer gasdichten Unterlage gasdicht verbundene doppelwandiE;e Hülle gebildeter Hohlraum mittels Druckluft gefüllt wird und nach Erreichen des vorbestimmten Füllungs#rades der Hohlraum zwischen den beiden Hüllfolien durch Einführen eines Reaktionsgemisches ausgeschäumt wird, und daß nach Bee:#digung der Schäumreaktizl die Druckluft abgelassen wird.
Die Erfindung ist insbesondere für die Anwendung von Polyurethanschaumstoff gedacht; es-eignen sich jedoch grundsätzlich auch alle anderen verschäumbaren Chemiewerkstoffe, wie Polyamid, Polyester-und Epoxydharze, Phenolformaldehydharz, Polystyrol usw., soweit es die erforderlichen Festigkeitseigenschaften zulassen.
Als flexible gasdichte Hüllen finden vorzugsweise gummikaschierte Gewebe Anwendung. Es lassen sich jedoch auch Kunststoffolien verwenden. Zur Schaumstoffseite hin sind die Folien in an sich bekannter Weise vorteilhaft mit Faservliesauflagen versehen, so daß beim Durchschäumen eine verstärkte Randzone entsteht. Zwischen den beiden Folien können außerdem noch Verstärkungseinlagen, wie Drahtgewebe, Stahlskelette usw., vor dem Ausschäumen eingelegt worden sein. Auch Rohrleitungen, z.B. für sanitäre Anlagen, zum Durchziehen elektrischer Kabel usw., können vorher eingelegt worden sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Luftdruck im Hohlraum höher gehalten als der Schäumdruck beträgt. Auf diese Weise ist garantiert, daß die durch die Konfektionierung der inneren Folie erzielbare Kontur erhalten bleibt und im wesentlichen nur die äußere Folie durch den sich bildenden Schaumstoff gestreckt wird. Es versteht sich; daß zu diesem Zwecke die äußere Folie eine größere Fläche aufweisen muß als die innere, entsprechend der gewünschten Dicke Jer Schaumstoff#chicht. Alternativ ist eine entsprechend dehnfähige äußere Folie verwendbar.
Es entsteht auf diese Weise zunächst noch unter Beibehaltung ces Luftüberdruckes unter der unteren Folie ein harter Schaumstoff-Formkörper, der beidseitig mit Gewebe beschichtet ist, der also ein Sandwict-System darstellt.
Der Aushärteprozeß des entstandenen Schaumstoffkernes kann je nach seiner Dicke zwischen den Gewebehüllen und den Eigenschaften des Reaktionsgemisches beispielsweise 10 bis 60 Min. dauern. Dann wird der unter der unteren Folie wirkende Luftüberdruck auf Normal-Atmosphärendruck reduziert. Die entstandene Verbundkonstruktion ist nur selbsttragend und bedarf keiner andauernden Luftstabilisierung mehr, wie sie bei einschichtigen luftgetragenen Hallen erforderlich ist. Die Steifigkeit der Verbundkonstruktion, erzeugt nach dem erfindungsgemäI3en Verfahren, ist abhängig von der Reißfestigkeit der Folien, von dem Abstand der beiden Folien bzw. von der Dicke des Schaumstoffkernes und von den Festigkeitswerten des Schaumstoffkernes, die direkt von seiner Dichte abhängig sind.
Beispielsweise ordnet man Folien mit einer Reißfestigkeit von 500 kp/cm einen stützenden harten Schaumstoff mit einer Dichte von 0,1 g/cm3 zu, der durch seine flächige Stützwirkung die Folien druckbeanspruchbar bis zu 50% ihrer Reißfestigkeit machen kann.
Folien höherer Reißfestigkeit als 500 kp/cm bedürfen Schaumstoff-Stützkerne mit einer größeren Dichte als 0,1 g/cm3; Folien niedrigerer Reißfestigkeit als 500 kp/cm bedürfen Schaumstoffe mit einer niedrigeren Dichte als 0,1 g/cm).
Das geschilderte erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung großflächiger Hohlkörper unter zeitweiser Zuhilfenahme der Methode luotgetragener Hallen ist für unterschiedliche Konstruktionsprinzizien geeignet, die von der Größe des zu er2.eugenden Hohlkörpers abhingig sind.
Ist beispielsweise ein Flächengebilde von bis zu 100 m2 Oberfl;iclae mit einer mittleren Schaumstoff-Kerndicke von 100 mm, mit einen Schaumstoff-Dichte von 0,1 g/cm5 und sriit einer Hüllenfestigkei, von 500 kp/cm zu erzeugen, kann der Ausschäumvorgang gemäß der Erfindung mit einer ausreichend großer Schaum-Dosierapparatur -in einem einzigen Arbeitsgang erledigt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber auch für die Hohlkörperherstellung mit einer Oberfläche von 200 und mehr m2 anwendbar, n die auszuschäumende Doppelhülle durch über die Peripherie laufende Stepp- oder Rkebefugen in voneinander unabhängige schaumstoffd:.chte Zellen unterteilt wird. Die Größe der Zellen kann unterschiedlich sein, soll aber der Leistung der Schäuniapparatur (kg/sec) angepaßt sein. Es ist ferner möglich, die Doppelhülle nur zonenweise auszuschäumen, so daß praktisch z.B. ein selbsttragendes Zelt entsteht, das in sich durch Gewebe/Schaumstoff-Verbundrippen stabilisiert ist.
In diesem Fall können die Hüllenflächen zwischen den VelXbundrippen einschichtig sein, wobei dann allerdings ein über das ganze Gebäude wirksam werdender Isoliereffekt des Schaumstoff-Stützkernes verloren geht.
Öffnungen, z.B. für Türen oder Fenster usw., lassen sich sehr einfach in die fertige Sandwichschale einschneiden und durch entsprechende Einbauten auskleiden.
Eine Zeichnung gibt nun zwei Ausführungsbeispiele von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigten Hohlkörpern wieder und zwar zeigen: Figur 1 einen Querschnitt durch einen als Seldwichschale ausgebildeten Iglo, Figur 2 einen Querschnitt durch einen Behälter, und Figur 3 einen Zellen aufweisenden Hüllkörperausschnitt.
In Figur 1 sind auf der gasdichten Unterlage 10 die innere unc äußere gummikaschierten Gewebefolien 11 und 12 gasdicht befestigt.
Der gebildete Hohlraum 13 steht unter Druckluft von zehn atü, die mittels eines Gebläses 14 einführbar ist. Der zwischen den Folien 11 und 12 angeordnete Schaumstoff 15 wurde als Reaktionsgemisch mittels der Schäumapparatur 16 eingeführt.
In Figur 2 sind die gummikaschierten Gewebefolien 21 und 22 in sJ6h geschlossen. Nach dem Füllen des durch die innere Folie 21 gc-bildeten Hohlraumes 23 mittels Druckluft unter Zuhilfenahme des Gebläses 24 wird der Zwischenraum zwischen den beiden Gewebefolien 21 und 22 mittels der Schäumapparatur 26 mit einem Reaktionsgemisch beschickt, das zu der Schaumstoffschicht 25 aushärtet.

Claims

Patentansprüche:

@ Verfahren zum Herstellen von selbsttrage#nden, hochbeanspn#n baren Hartschaumstoff-Verbundhohlkörpern, wie Schalen oder Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine in sich geschlossene oder durch mit einer gasdichten Unterlage gasdicht verbundene doppelwandige Hülle gebildeter Hohlraum mittels Druckluft gefLillt wird und nach Erreichen des vorbestimmten Füllungsgrades der Hohlraum zwischen den beiden Hüllfolien durch Einführen eines Real:-tionsgemischzs ausgeschäumt wird, und daß nach Beendigung der Schäumreaktion die Druckluft. abgelassen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftdruck im Hohlraum höher gehalten wird als der Schäumdruck beträgt.
3. Hartschaumstoffverbundschale oder -behälter nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Aufbau aus Deckschichten (11,12 bzw. 21,22), zwischen denen eine Hartschaumstoffschicht (15 bzw. 25) angeordnet ist.
4. Hartseh#'tumstoffverbundschale mode: -behälter nach dem Verfahren gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch Unterteilung in einzelne Zellen.

L e e r s e i t e