DE19632394A1 - Verfahren zum Herstellen eines winkelförmigen Wandelements für Bauzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines industriell vorgefertigten, winkelförmigen Wandelementes, bestehend aus einstückig hergestellten winkelförmigen Ziegelriemchen handelsüblicher Bauart (so­ genannte Winkelriemchen) und einer winkel­ förmigen Hartschaumplatte aus Polyurethan­ schaum, die mit der Rückseite der Winkel­ riemchen verbunden ist.

Solche Wandelemente in winkelförmiger Aus­ führung sind unter anderem aus der DE 41 17 821 C1 und in flacher Ausführung unter anderem aus dem DE GM 82 01 949.5 bekannt. Das Her­ stellungsverfahren ist für beide Aus­ führungsformen gleich.

In einem ersten Verfahrensschritt werden die Ziegelriemchen mit ihrer Sichtflache nach unten in die untere Hälfte einer Werkzeugform eingelegt, wobei die Ziegel­ riemchen relativ zueinander einen mauer­ werksgerechten Fugenabstand einhalten, was z. B. durch manuelle Ausrichtung oder durch mechanische Abstandshalter, die am Boden der Werkzeugform befestigt sind, bewirkt werden kann.

Nach dem Einlegen der Ziegelriemchen werden in einem zweiten Verfahrensschritt die Fugen zwischen den Ziegelriemchen (sowie auch die fugen zwischen den Ziegelriemchen und den Formwandungen der unteren Werkzeug­ formhälfte) mit Sand oder einem anderen granulierten fugenmaterial (vgl. z. B. GB-PS 1 202 701) gefüllt. Die nachfolgende generelle Verwendung des Begriffes Fugen­ sand schließt solches andere Fugenmaterial mit ein.

Sodann werden die Ziegelriemchen hinter­ schäumt, indem eine obere Werkzeugformhälfte auf die untere Werkzeugformhälfte aufgesetzt wird derart, daß zwischen der Rückseite der Ziegelriemchen und der Rückseite des Fugen­ sandes einerseits und der oberen Werkzeug­ formhälfte andererseits ein plattenförmiger Hohlraum gebildet ist, der in einem nach­ folgenden Verfahrensschritt mit Polyurethan­ schaum ausgeschäumt wird.

Das Hinterschäumen von in einer Werkzeugform eingelegten Ziegelriemchen ist ein industriel­ les Herstellungsverfahren, das für die Serien­ fertigung solcher Wandelemente besonders gut geeignet ist. Beim Schäumungsvorgang durch­ läuft der Polyurethanschaum eine klebrige Zwischenphase und verklebt ohne weitere Maß­ nahmen direkt mit der Rückseite der Ziegel­ riemchen. Damit der Schaum nicht auch mit den angrenzenden Flächen der Werkzeugform verklebt, werden in bekannter Weise Trenn­ mittel auf diese Flächen aufgebracht und/oder Papierzwischenlagen verwendet.

Beim Hinterschäumen dringt der Polyurethan­ schaum auch etwas (einige wenige Millimeter) in die Rückseite der mit Sand gefüllten Fugen ein, wodurch im sogenannten Fugengrund eine verfestigte Schaumstoff-Sand-Mischung entsteht.

Nach dem Entformen des hinterschäumten Wand­ elementes wird der Fugensand, soweit er im Fugengrund nicht durch die verfestigte Schaum­ stoff-Sand-Mischung gebunden ist, aus der restlichen Fuge entfernt, und diese wird nach der Befestigung der Wandelemente an der je­ weiligen Hauswand oder Hausecke traditionell per Hand endverfugt, z. B. mit einem handels­ üblichen, zementgebundenen Fugenmaterial.

In der Praxis hat sich das vorgenannte Herstellungsverfahren zumindest für flache Wandelemente sehr gut bewährt, da im Falle der flach und horizontal in die Werkzeug­ form eingelegten Ziegelriemchen die Fugen zwischen den Ziegelriemchen mit losem, rieselfähigen und weitgehend trockenen Sand gefüllt werden können, der in der Lage ist, den Fugenraum auch an den Fugen­ flanken (das sind die seitlichen Flächen der Ziegelriemchen, die je nach Art der Riemchen oftmals sehr unregelmäßig und/ oder zerklüftet sein können) gut auszu­ füllen und dadurch eine Dichtigkeit in der Fuge zu erzeugen, die verhindert, daß beim Hinterschäumen Schaumbestandteile durch den Fugensand "hindurchschießen" können. Solche "Durchschüsse" würden die Sichtfläche der Ziegelriemchen verschmutzen und das ganze Wandelement unbrauchbar machen.

Bei der Herstellung von winkelförmigen Wandelementen ist gemäß der DE 41 17 821 C1 vorgeschlagen worden, statt des losen, rieselfähigen, trockenen Sandes eine durch Flüssigkeit stabilisierte Sand-Mischung, d. h. einen angefeuchteten, nicht-riesel­ fähigen Sand in die Fugen einzubringen bzw. in die Fugen zwischen den Ziegelriem­ chen mittels eines Spachtels einzuarbeiten. Das soll verhindern, daß der Fugensand bei den schräg nach oben verlaufenden Fugen einer auf ihrem Scheitel stehenden winkelförmigen Werkzeugform wieder aus den Fugen herausrieseln kann.

Das Einarbeiten von angefeuchtetem, nicht­ rieselfähigen Sand in die Fugen ist jedoch eine mühselige Handarbeit und für eine industrielle Serienfertigung nicht geeignet. Das Einbringen von feuchtem, nicht-riesel­ fähigen Sand in den Fugenraum hat zudem den Nachteil, daß nicht ohne weiteres gewähr­ leistet ist, daß der Fugenraum vollständig mit Sand gefüllt ist. Dies tritt insbesondere bei Fugenräumen auf, die aufgrund einer rustikalen Struktur des Ziegelriemchens unregelmäßige und/oder zerklüftete Fugen­ flanken haben. Bei solchen Fugenräumen muß der feuchte, nicht-rieselfähige Sand mit erheblicher Sorgfalt an die seitlichen Fugenflanken und am Fugengrund "angearbeitet" werden, damit die erforderliche Dichtigkeit der Fuge gewährleistet ist und unerwünschte "Durchschüsse" beim Hinterschäumen der Ziegelriemchen nicht auftreten können.

Um diesen Arbeitsaufwand bei der Herstellung winkelförmiger Wandelemente zu vermeiden, ist bekannt, winkelförmige Wandelemente in einer winkelförmigen Werkzeugform in der Weise her­ zustellen, daß man die zunächst noch offene untere Werkzeugformhälfte auf ihre eine Schenkelseite legt, so daß sich die Schenkel der zugeordneten Seite der Winkelriemchen in etwa horizontal erstrecken, woraufhin die Fugen dieser Seite mit trockenem, rieselfähigen Sand gefüllt werden und sodann die Rückseite aller flachliegenden Schenkel der Winkelriemchen und die Rückseiten der sandgefüllten Fugen dieser Seite in einem Stück vollflächig mit einer schnellhärtenden Zweikomponenten-Kleb­ stoffmasse beschichtet werden. Nach dem Schnellhärten der vollflächigen Beschichtung der einen Seite, z. B. nach ein bis zwei Minuten, wird die noch offene untere Werkzeugformhälfte auf ihre andere Schenkelseite gelegt und auch die Rückseiten der Schenkel der Winkelriemchen dieser Seite sowie die mit trockenem Sand ge­ füllten Fugen dieser Seite mit einer voll­ flächig aufgebrachten Beschichtungsmasse ver­ sehen. Die Werkzeugform wird sodann geschlossen und die Hinterschäumung in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt, wobei sich der Polyurethanschaum beim Durchlaufen seiner klebrigen Zwischenphase mit der Rückseite der Beschichtungsmassen verklebt. Nach dem Entformen des fertigen Wandelementes wird der trockene Sand aus den Fugen entfernt.

Auch dieses Herstellungsverfahren nach dem vorbekannten Stand der Technik ist fertigungs­ technisch zu aufwendig. Das Auftragen der Beschichtungsmassen muß in einer bestimmten, möglichst gleichmäßigen Beschichtungsdicke erfolgen und bei einem ggfls. erforderlichen Verstreichen (Ausstreichen) der Beschichtungs­ masse mittels eines Spachtels, eines Zieheisens o. dgl. hat die noch nicht ausgehärtete Be­ schichtungsmasse die Tendenz, von den Rück­ seiten der mit losem Sand gefüllten Fugen ab­ gehoben zu werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfacheres und industriell besser durch­ führbares Herstellungsverfahren für winkelför­ mige Wandelemente zu schaffen, bei dem die Fugen der in eine winkelförmige Werkzeugform eingelegten Winkelriemchen mit einem durch­ schußsicheren, feinkörnigen, rieselfähigen, trockenen Sand gefüllt werden können und bei dem sich der Polyurethanschaum beim Hinter­ schäumen der Ziegelriemchen unmittelbar und direkt mit den Rückseiten der Ziegelriemchen verklebt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hinterschäumen der Ziegel­ riemchen in zwei Arbeitsgängen erfolgt, nämlich in einem ersten Arbeitsgang, bei dem die Werkzeugform so angeordnet ist, daß sich die Schenkel der einen Seite der Winkel­ riemchen in etwa horizontal erstrecken, und bei dem in den Innenscheitel der Winkelriem­ chen eine Formwand eingestellt ist, die mit ihrer unteren Kante im inneren Scheitelwinkel auf den Winkelriemchen aufsteht und die sich schräg nach oben bis an die aufgesetzte obere Werkzeugformhälfte erstreckt derart, daß zwischen der Formwand und den in etwa ver­ tikal stehenden Außenwänden der Werkzeugform ein auf der Spitze stehender, im Querschnitt trichterförmiger Füllraum gebildet ist, der ebenso wie die Fugen der etwa horizontal ge­ legten Schenkel der Winkelriemchen mit fein­ körnigem, rieselfähigen, trockenen Sand ge­ füllt ist, so daß in dem ersten Arbeitsgang nur der durch die Formwand des Füllraums ab­ gegrenzte, in etwa horizontal liegende platten­ förmige Hohlraum mit Polyurethanschaum ausge­ schäumt wird, und daß sodann in einem zweiten Arbeitsgang, bei dem die Formwand mit dem Sand des Füllraums aus der Werkzeugform ent­ fernt und die Werkzeugform so angeordnet ist, daß sich nunmehr die Schenkel der anderen Seite der Winkelriemchen in etwa horizontal erstrecken und die Fugen zwischen den Schen­ keln der Winkelriemchen dieser Seite mit feinkörnigem, rieselfähigen, trockenen Sand gefüllt sind, nunmehr in dem zweiten Arbeits­ gang der restliche plattenförmige Hohlraum mit Polyurethanschaum ausgeschäumt wird.

Für dieses erfindungsgemäße Herstellungsver­ fahren sieht eine besondere Ausführungsform vor, daß eine winkelförmige Werkzeugform verwendet wird, die um eine Achse parallel zu ihrem Schenkel schwenkbar gelagert ist derart, daß durch einfache Schwenkung der Werkzeugform wahlweise die Schenkel der einen oder der anderen Seite der Winkelriem­ chen in etwa horizontal ausgerichtet sind.

Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ist die nur für den ersten Arbeitsgang der Hinterschäumung vorge­ schlagene Bildung des trichterförmigen Füll­ raums mittels der in den Innenscheitel der Winkelriemchen eingestellten Formwand. Dieser Füllraum wird ebenso wie die horizontal ausge­ richteten Fugen der flachliegenden Schenkel der Winkelriemchen mit trockenem, rieselfähigen Sand gefüllt. Das ist problemlos möglich, da bei geöffneter Werkzeugform der trichter­ förmige Füllraum ebenso wie die horizontal liegenden Fugen nach oben offen sind und dementsprechend zum Befüllen von oben sehr gut zugänglich sind. Die Befüllung kann ggfls. maschinell erfolgen. Der in den trichterför­ migen Füllraum eingegebene Sand rieselt dabei problemlos auch zwischen die im Füllraum ver­ tikal hochstehenden Schenkel der Winkelriem­ chen und dichtet dadurch die vertikal hoch­ stehenden Fugen bis in die Scheitel spitze der Winkelriemchen mit der gewünschten "Durch­ schußsicherheit" gegen den horizontal liegenden plattenförmigen Hohlraum ab, der in dem ersten Arbeitsgang mit Polyurethanschaum ausgeschäumt wird.

Dabei kann der Schäumungsdruck beim Hinter­ schäumen der Ziegelriemchen in der gewünschten Weise relativ hoch eingestellt sein, denn der erfindungsgemäße "Füllraum-Sand-Verschluß" erstreckt sich zwischen und um die im Füll­ raum hochstehenden Schenkel der Winkelriem­ chen bis auf eine Höhe, die der Plattenhöhe der Hinterschäumung entspricht, so daß in keinem Fall (trotz eines größer eingestellten Schäumungsdruckes) der Polyurethanschaum beim Schäumungsvorgang die untere Kante der im Innenscheitel der Winkelriemchen aufstehenden Formwand des "Füllraum-Sand-Verschlusses" unterkriechen kann.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Werk­ zeugform mit den eingelegten Winkelriemchen bei Durchführung des ersten Arbeitsganges für die Hinterschäumung,

Fig. 2 den Querschnitt durch die Werkzeug­ form mit den eingelegten Winkelriem­ chen bei Durchführung des zweiten Arbeitsganges der Hinterschäumung.

Fig. 1 zeigt die untere Werkzeugformhälfte 3 mit den eingelegten Winkelriemchen 4 und flachen Ziegelriemchen 5, wobei die flachen Ziegelriemchen 5 im Bedarfsfall auch durch ein Blindstück ersetzt werden können. Die Werkzeugform liegt auf ihrer einen Schenkel­ seite, so daß sich die Fugen 6 horizontal erstrecken und problemlos mit feinkörnigem, rieselfähigen, trockenen Sand gefüllt werden können.

In den Innenscheitel der Winkelriemchen ist eine Formwand 7 eingestellt, die mit ihren stirnseitigen Enden an den stirnseitigen Wänden der Werkzeugform in geeigneter Weise lösbar gelagert bzw. gehalten ist (nicht dar­ gestellt, da dies eine rein handwerkliche Maß­ nahme ist, die auf verschiedene Weise ausge­ führt werden kann). Durch die Formwand 7 und mit den Wänden der Werkzeugform entsteht der Füllraum 8, durch den sich die hochstehenden Schenkel der Winkelriemchen 4 hindurcher­ strecken. Der Füllraum wird ebenfalls mit feinkörnigem, rieselfähigen, trockenen Sand gefüllt, der dabei auch die Fugenzwischen­ räume zwischen den hochstehenden Schenkeln der Winkelriemchen ausfüllt, so daß der vor­ stehend bereits erwähnte "Füllraum-Sand-Ver­ schluß" entsteht.

Sodann wird die Werkzeugform in ihrer Anord­ nung gem. Fig. 1 mit einem oberen Werkzeug­ formdeckel 9 geschlossen und der dadurch entstehende horizontal liegende, plattenför­ mige Hohlraum 10 wird mit Polyurethanschaum ausgeschäumt. Dabei verklebt der Polyurethan­ schaum mit der Rückseite der Ziegelriemchen und dringt zugleich einige Millimeter in den Fugensand der Fugen 6 ein. Es entsteht somit eine mit den Ziegelriemchen und einem Teil des Fugensandes verbundene Hartschaumplatte, die in Fig. 2 mit der Bezugsziffer 11 versehen ist.

Die Hartschaumplatte 11 besitzt an ihrer;Stoß­ kante zu einem (im montierten Zustand an einer Hauswand) benachbarten Wandelement eine rück­ springende Nut 12, die mit einer korrespondie­ renden Nut des benachbarten Wandelements eine Ausschäumungskammer bildet, die nach der Mon­ tage der Wandelemente an einer Hauswand ausge­ schäumt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Her­ stellungsverfahren ist es sehr gut möglich, die rückspringende Nut 12 beim Hinterschäumen der Ziegelriemchen mit einzuformen, da der Werkzeugformdeckel darstellungsgemäß mit einer Bewegung nach rechts (vgl. Fig. 1) abgenommen werden kann, so daß die rücksprin­ gende Nut 12 problemlos entformt werden kann.

Für den zweiten Arbeitsgang des Hinterschäumens wird der Werkzeugformdeckel 9 abgenommen und die Werkzeugform in die Position geschwenkt, die in Fig. 2 dargestellt ist. Dabei rieselt der Sand aus dem Füllraum 8 heraus und kann direkt dafür verwendet werden, um die nunmehr in der Anordnung der Werkzeugform gem. Fig. 2 horizontal sich erstreckenden Fugen 13 mit trockenem, rieselfähigen Sand zu füllen. Die Formwand 7 wird aus der Werkzeugform heraus­ genommen. Es wird sodann der Werkzeugformdeckel 14 aufgesetzt, der an der bereits im ersten Arbeits­ gang fertiggestellten Hartschaumplatte 11 ab­ dichtend anliegt. Das Ausschäumen des auf diese Weise gebildeten zweiten Hohlraums 15 erfolgt in der gleichen Weise wie das Ausschäumen des Hohlraums 10 im ersten Arbeitsgang. Dabei ver­ klebt sich die im Hohlraum 15 geschäumte Poly­ urethan-Hartschaumplatte mit der Hartschaum­ platte 11 sowie mit den Rückseiten der Winkel­ riemchen und den Teilen des Fugensandes, die diesen Hohlraum 15 begrenzen.

Zum vollständigen Entformen des komplett fertiggestellten Wandelementes werden die auf der unteren Werkzeugformhälfte 3 aufge­ legten (und z. B. dort mittels Zapfenver­ bindungen 16 fixierten) Randleisten 17 ent­ fernt, so daß das fertige Wandelement problemlos der Werkzeugform entnommen werden kann.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen eines industriell vorgefertigen, winkelförmigen Wandelementes,

• - bestehend aus winkelförmigen Ziegelriemchen handelsüblicher Bauart (sogenannte Winkel­ riemchen), die in einem ersten Verfahrens­ schritt mit ihrer Sichtfläche nach unten in die untere Hälfte einer winkelförmigen Werkzeugform eingelegt werden, wobei die Ziegelriemchen relativ zueinander einen mauerwerksgerechten Fugenabstand einhalten,
• - woraufhin in einem zweiten Verfahrensschritt die Fugen zwischen den Ziegelriemchen mit Sand (oder einem anderen granulierten Fugen­ material) gefüllt werden
• - und sodann die Ziegelriemchen hinterschäumt werden, indem eine obere Werkzeugformhälfte auf die untere Werkzeugformhälfte aufge­ setzt wird derart, daß zwischen der Rück­ seite der Ziegelriemchen und der Rückseite des Fugensandes einerseits und der oberen Werkzeugformhälfte andererseits ein platten­ förmiger Hohlraum gebildet ist,
• - der in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit Polyurethanschaum ausgeschäumt wird, wo­ bei der Polyurethanschaum beim Schäumungs­ vorgang eine klebrige Zwischenphase durch­ läuft und sich mit der Rückseite der Ziegel­ riemchen verklebt und zumindest teilweise in den Fugensand eindringt und diesen in der Fuge bindet,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Hinterschäumen der Ziegelriemchen in zwei Arbeitsgängen erfolgt,
• - nämlich in einem ersten Arbeitsgang, bei dem die Werkzeugform so angeordnet ist, daß sich die Schenkel der einen Seite der Winkelriem­ chen in etwa horizontal erstrecken,
• - und bei dem in den Innenscheitel der Winkel­ riemchen eine Formwand eingestellt ist, die mit ihrer unteren Kante im inneren Scheitel­ winkel auf den Winkelriemchen aufsteht und die sich schräg nach oben bis an die aufge­ setzte obere Werkzeugformhälfte erstreckt derart, daß zwischen der Formwand und den in etwa vertikal stehenden Außenwänden der Werkzeugform ein auf der Spitze stehender, im Querschnitt trichterförmiger Füllraum gebildet ist, der ebenso wie die Fugen der etwa horizontal gelegten Schenkel der Winkel­ riemchen mit feinkörnigem, rieselfähigen, trockenen Sand gefüllt ist, so daß in dem ersten Arbeitsgang nur der durch die Formwand des Füllraumes abgegrenzte, in etwa horizon­ tal liegende plattenförmige Hohlraum mit Polyurethanschaum ausgeschäumt wird,
• - und daß in einem zweiten Arbeitsgang, bei dem die Formwand mit dem Sand des Füllraums aus der Werkzeugform entfernt und die Werk­ zeugform so angeordnet ist, daß sich nunmehr die Schenkel der anderen Seite der Winkel­ riemchen in etwa horizontal erstrecken und die Fugen zwischen den Schenkeln der Winkelriemchen dieser Seite mit feinkörnigem, rieselfähigen, trockenen Sand gefüllt sind, nunmehr in dem zweiten Arbeitsgang der restliche pattenförmige Hohlraum mit Poly­ urethanschaum ausgeschäumt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine winkelförmige Werkzeugform ver­ wendet wird, die um eine Achse parallel zu ihrem Scheitel schwenkbar gelagert ist derart, daß durch einfache Schwenkung der Werkzeugform wahlweise die Schenkel der einen oder die Schenkel der anderen Seite der Winkelriemchen in etwa horizontal aus­ gerichtet sind.