DE1969266U - Zellstrukturkoerper. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Neuerung betrifft einen Zellstrukturkörper, dessen Struktur sich von solchen bekannter Art, beispielsweise
bestehend aus miteinander verklebten Zylinderrohren oder Hohlkugeln, oder aus achsparallelen Polygonprismazellen
und stirnseitig aufgeklebten Abschlussschichten, oder von solchen die durch Verfestigung-von kleinblasigen Schäumen, z.B. auf Urethanbasis oder durch Aufblähen von organischen
Materialien, z.B. Polystyrol erzeugt worden sind, deutlich unterscheidet und ausserdem vor allem im Hinblick
auf eine wirtschaftliche Fertigung qualitativ hochwertiger
und beständiger Leichtbaukörper "wesentliche Vorteile hat.
Neuerungsgemäss ist ein ZeilStrukturkörper dadurch gekennzeichnet,
dass miteinander zu einer einstückigen Struktur verbundene, bzw. ineinander übergehende und praktisch geschlossene
ZeI!kammerwände, bestehend aus ausgehärtetem Bindemittel,
vorzugsweise Kunstharz, z.B. auf Epoxy-Basis, und darin eingebettetem' Feststoffpulver, vorzugsweise mineralischer
Art, z.B. Quarz oder Kreidepulver, dessen Korndimensio
nen zur Hauptsache nur wenig unter der mindestens 0,05 mm betragenden Zellkammerwandstärke liegen, polyedrische Zellkammern
umschliessen, deren drei Dimensionen, einander annähernd
gleich sind und vorzugsweise je etwa im, Bereich von 2 - 8 mm liegen. " . .
Es ist leicht verständlich, dass ein derartiger Zellstrukturkörper
eine vorzügliche Festigkeit und Formsteifigkeit in allen Beanspruchungsrichtungen aufweist, die mit derjenigen
von Beton und Ziegelsteinen vergleichbar ist, dabei ein sehr geringes Raumgewicht und ein entsprechend .geringes Yärmeleitvermögen
hat und, sofern ein qualitativ hochwertiges und mindestens bis zu Temperaturen von 200 - 300° C beständiges
Bindemittel für die Herstellung der Zellkammerwände verwendet worden ist, auch bei übernomalen Umgebungstemperaturen
und intensiver Sonneneinstrahlung ihre Festigkeit und ihre Form beibehält. Ausserdem ist eine derartige Zel.lstruktur
nicht feuchtigkeitsempfindlich, bildet keinen Nährboden für
Mikroorganismen und wird von Tieren, insbesondere Insekten z.B. Termiten nicht gefressen.
Vorzugsweise umschliessen die ¥ände je einer Zellkammer satt
daran anliegend je ein polyedrisch gepresstes Schaumstoffkorn, vorzugsweise je ein geblähtes Polystyrolkorn. Solche
Körner sind geeignet, durch ihre feinzellige Eigenstruktur
die Zellkammerwände· wirksam zu stützen und damit gegen Zerstörung
unter dem Einfluss örtlicher Ueberbeanspruchung'wirksam
zu schützen.
Die vorstehend erläuterten vorzüglichen Eigenschaften von neuerungsgemässen Zellstrukturkörpern lassen sich nach einem
verblüffend einfachen und entsprechend billigem Herstellungsverfahren erzeugen. Aus einer losen Masse von rundlichen
Schaumstoffkörnern, vorzugsweise von voll aufgeblähten PoIystyrolkörnern,
in Dimensionen von 2-8 mm, wird mit flüssigem, thermisch aushärtbarem Bindemittel, vorzugsweise von
Epoxyharz mit Härterzusatz, bis zur annähernd vollständigen Oberflächenbenetzung aller Schaumstoffkörner vermischt. Anschliessend
wird der nun klebrigen Körnermasse ein Feststoff—
pulver, beispielsweise Quarzpulver oder Kreidpulver, gegebenenfalls auch ein metallisches Pulver oder Kunststoffpulver
bis zur annähernd vollständigen Bedeckung der vorher erzeugten Bindemittelhüllschichten aller Schaumstoffkörner zugemischt.
Es entsteht dabei wieder eine lose, rieselfähige Masse von nun doppelt ummantelten, rundlichen Schaumstoffkörnern,
die als Ausgangsmaterial zur Herstellung der ge-
"wünschten Zellstrukturkörper vorzüglich geeignet ist..Eine
solche Masse lässt sich nämlich sehr gut in eine Form einfüllen, deren Boden z.B. mit einem bindemittelbenetzten
Blech belegt ist und nach dem Einfüllen der losen Masse von doppelt ummantelten Schaumstoffkörnern mit einem ebensolchen
Blech oder einer andersartigen Schalenplatte oder Folie abgedeckt werden kann» Sofern anschliessend die so gefüllte Form
einem Pressdruck ausgesetzt wird - es genügen Druckwerte in der Grössenordnung von 2-4 atü, um das ursprüngliche Volumen
der Kornmasse auf etwa 55 - 70 ^ zu verringern - werden
die elastisch naohgiebigen Schaumstoffkörner aneinander angepresst.
Sie erhalten dabei polyedrische Formen mit ebenen Flächenbezirken. Das noch flüssige Bindemittel kann dabei von
den ersten Kontaktzonen aus nicht zur Seite gequetsch werden, weil die daran anhaftenden relativ groben Feststoffkörner,
deren Dimensionen zur Hauptsache etwa bei Werten von 0,05 — 0,1 mm oder sogar darüber liegen· sollen, etwas in die aneinander
angepressten Schaumstoffkörner eindringen und deshalb an Ort und Stelle festgehalten werden. Die flüssige Bindemittelmasse
tritt also zwischen den Feststoffpartikeln durch, sodass sich gleichmässig starke, gegenseitig verbundene Bindemittelschichten
mit darin eingebetteten Feststoffpartikeln, deren Dimensionen etwa die Schichtdichten bestimmen, ergeben.
Unter dem Einfluss von erhöhter Temperatur während der Yerpressung härten die so gebildeten Bindemittelschichten mit
den Festpartikeleinschlüssen zu der angestrebten .Zellstruktur
aus. Durch Anwendung relativ hoher Temperaturen, beispielswei-
se von 150 - 300° C können bei der Verwendung entsprechender
Kunstharze bedeutende mechanische Festigkeiten der Zellstruktur erzielt werden, wobei aber die Schaumstoffkörner
bis zu einem geringen Materialrest, der in den Zellkammern verbleibt, zusammenfallen.- Es muss in diesem Fall durch langsamen
Temperaturanstieg eine ausreichende Verfestigung der Zellstruktur schon erreicht werden, bevor unter Einfluss
der Uebertemperatur·der Zerstörungsprozess der Schaumstoffkörner
einsetzt. ■'■·■'
Es ist leicht verständlich, dass nach dem geschilderten Verfahren
und unter zusätzlicher Anwendung von yielerei aus der Formpresstechnik und Verbundkörperbautechnik bekannten
Massnahmen.Zeilstrukturbaukörper für. verschiedenartige spezifische
Anwendungen hergestellt werden können, die wegen der besonders guten Eigenschaften der darin integrierten neuerungs
gemässen Hohlzellstruktur, die einleitend erläuterten guten Eigenschaften aufweisen. So hat es sich z.B. erwiesen, dass
durch Aneinanderfügen von Fertigbauelementen mit einer neuerungsgemässen
Zellstruktur;in Dimensionen von 300 xl50 χ 6 cm
und damit verbundenen, oberflächenveredelten Aluminiumblechen
einer Stärke von 1 mm ohne Verwendung irgendwelcher Zusatz—
schichten Hauswände erstellt werden können, die trotz der geringen Dicke von nur 6 cm die mechanische Festigkeit einer
ebenso starken Mauer aus Beton, aber ein lOmal geringeres
Gewicht und deshalb ein ¥ärmeisolierungsvermögeni einer ca.
50 cm dicken Mauer aus gebrannten Tonziegeln haben. Selbstverständlich
können Fertigbauelemente mannigfacher Art, auch
Türen, sowie Dach- und Bodenelemente zum Zusammenbau mit anderen oder gleichartigen Bauteilen hergestellt werden,
deren neuerungsgemässe Zellstruktur mit Deckschichten oder
Deckplatten aus besonders zugfestem und oberflächen-schützendem Material versehen sind sowie gegebenenfalls auch zusätzliche
innere Schichten und / oder Strukturen, sowie auch Stütz- und Yerbindungskörper in fester gegenseitiger
Verbindung enthalten können.
Die Zeichnung zeigt:
Fig. 1 Einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
Die Zeichnung zeigt:
Fig. 1 Einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
eines neuerungsgemässen Zellstrukturkörpers und in Fig. 2, einen Ausschnitt aus der Zellstruktur von Fig. 1
in stark vergrössertem Masstab.
Zwischen zwei Deckplatten 1 aus Alu- oder Stahlblech einer
Dicke von beispielsweise 1 mm, oder Asbestzement, oder Kunststoff schichten, z.B. auch Polyesterglasfasergemischen befindet
sich eine Zellstruktur 2, mit einstückig ineinander ·~·
übergehenden Wänden, die gemäss Fig. 2 im wesentlichen aus erhärtetem Bindemittel 20, beispielsweise thermisch ausgehärtetem
Kunstharz auf Epoxy-Basis und darin eingebetteten Feststoffpartikeln 21, z.B. Quarzschrot einer Körnung von
0,02 -r 0,1 mm bestehen, und dementsprechend ebenfalls eine
gleichmässige Stärke von etwa 0,1 mm haben. Die von diesen
Wänden umschlossenen polyedrischen Zellkammern 22 enthalten je ein auf entsprechende polyedrische Form zusammengepresstes
Schäumstoffkorn 23, beispielsweise bestehend aus geblähtem
Polystyrol. Die polyedrischen Zellkammern haben in allen
drei Dimensionen annähernd gleiche Grossen, etwa im Bereich
von 2 - 8 mm. Gemäss Fig. 1 ist in der Zellstruktur 2 ein
Rohr 10 eingebettet als Beispiel eines inneren Armierungskörpers, der auch zur Verbindung mit gleichartigen Zellstrukturkörpern
dienen kann.
Auf diese und ähnliche ¥eise können mit Vorteil Fertigbauplatten und andere Fertigbauteile für den Hausbau, Türen,
Fensterbrüstungen, Bedachungsplatten, Bodenelemente usw.' ' ausgebildet sein. Die Stärke der Zellstruktur kann von 0,5 cm
bis zu 20 cm und»mehr varieren. Es können auch Zellstrukturschichten
der neuerungsgemässen Art abwechslungsweise mit anderen Schichten zu Mehrfach-Verbundkörpern vereinigt sein.
Das Raumgewicht einer Zellstruktur nach den Fig. 1 und 2 liegt zwischen den Verten 100 und .300 kg pro m3, je nach der mittleren
Stärke der Zellwände und der Art und Menge des darin
eingebetteten Feststoffpartikels. Die spezifischen Zug- und
Druckfestigkeiten des Zellstruktur-Materials liegen bei
¥erten von 10 - 40 kg pro öm2.
Platten der dargestellten Art stellen aussen und innen dichte
¥asserdampfsperren dar, sind in keiner Veise spröde, zeigen
keine Tendenz zur Yasseraufnähme und lassen sich bei Abstützung
an den Plattenrändern mit -500 - 1000 kg pro m2 belasten ohne dabei merkbar verformt zu werden. Die verwendeten
Materialien sind auch bei übernormalen Temperaturen bis zu 110° C beständig. Bei Temperaturen über diesen Werten
können zwar die in den Zellkammern eingebetteten Polystyrol—
Schaumkb'rner Schaden leiden, wobei aber die Platteneigen—
schäften dadurch praktisch nicht verschlechtert werden, indem sie durch die Zellwandstruktur bestimmt sind. Es besteht
kein Grund zur Annahme, dass Mikroben oder Insekten, z.B. Thermiten derartiges Material als Nahrung benützen
können.
Claims (3)
- RA. He 8 79*16.3.674;Schutzansprüche1« Zellstruktur-Körper, dadurch gekennzeichnet, dass miteinander zu einer einstückigen Struktur verbundene, bzw. ineinander übergehende und praktisch geschlossene Zellkammerwände (2), bestehend aus ausgehärtetem Bindemittel (20) und darin eingebettetem Feststoffpulver (21), dessen Korndimensionen zur Hauptsache nur'wenig, unter der mindestens 0,05 mm betragenden Zellkammer-Wandstärke liegen, polyedrische Zellkammern (22) umschliessen, deren drei Dimensionen einander annähernd gleich sind und je etwa im Bereich von' 2 -'8 mm liegen.- ι ■
- 2. Zellstrukturkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Wände je einer polyedrischen Zellkammer (22), je ' ' ein zusammengepresstes Schaumstoffkorn (23) vorzugsweise je * ein'geblähtes Polystyrolkörn, satt anliegend-umschliessen.,.
- 3. Zellstrukturkörper, nach Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass er als Verbundbaukörper ausgebildet ist,, indem mindestens ein Teil seiner Oberflächen mit Deckplatten (1) oder Deckschichten aus besonders zugfestem und oberflächen— schützendem. Material integriert sind und gegebenenfalls in bekannter ¥eise auch im Innern zusätzliche Schichten und/ oder Strukturen, auch Stütz- und Verbindungskörper, in fester gegenseitiger Verbindung enthalten.- 10 -■ · ■4« Zellstruktur-Körper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ■ dass er als in sich selbst massives, formfestes, tragfähiges und -wetterfestes Fertigbauteil, wie Wandelement, Türe, Dach- und Bodenelement zum Zusammenbau mit anderen oder gleichartigen Bauteilen im Hausbau ausgebildet ist. ·Der,ntanwalt.
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