DE1969266U - Zellstrukturkoerper. - Google Patents

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 ¥ärmeisolierungsvermögen_i 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

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)

1. RA. He 8 79*16.3.674;

   Schutzansprüche

   1« 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. 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. 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.