DE2152558A1 - Verfahren zur herstellung von sandwich-elementen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von sandwich-elementen

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DE2152558A1
DE2152558A1 DE19712152558 DE2152558A DE2152558A1 DE 2152558 A1 DE2152558 A1 DE 2152558A1 DE 19712152558 DE19712152558 DE 19712152558 DE 2152558 A DE2152558 A DE 2152558A DE 2152558 A1 DE2152558 A1 DE 2152558A1
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binder
solid particles
excess
mixture
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DE19712152558
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Karl Lennart Birger Johansson
Karl Oskar Wikholm
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Interwest General Corp
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Description

21. Oktober I97I
A 327 71 Pp/ib
Firma INTERWESO? GENERAL CORPORATION, 650 Kennecott Building, Salt Lake City, Utah 84111/USA
Verfahren zur Herstellung von Sandwich-Elementen
Die Erfindung betrifft ein verbessertes verfahren zur Herstellung von Sandwich-Elementen, welche insbesondere für Wand- oder Bodenplatten in Gebäuden verwendet werden können.
Bisher sind Verfahren zur Herstellung von Sandwich-Elementen bekannt, bei welchen eine Mischung von festen Teilchen und flüssigem, harzhaltigem Bindemittel auf einer Grundplatte ausgebreitet wird, wobei die Menge des Bindemittels über das Volumen der zwischen den festen Teilchen befindlichen Zwischenräume hinausgeht; danach können sich die festen Teilchen derart absetzen, daß eine Schicht mit abgesetzten Teilchen und eine obere Schicht mit einem
3Ö9817/0S43 _ 2 _
Überschuß an Bindemittel gebildet wird. Diese obere Schicht
wird dann durch das Einfügen ei'er Seite eines Abstandsmaterials durchbrochen und das Bindemittel kann sodann erhärten. Die andere, gegenüberliegende Seite des Abstandsmaterials kann ebenso in eine obere Schicht mit überschüssigem Binder einer ähnlichen äußeren Einheit eingefügt werden, die auch aus einer Schieht abgesetzter Teilchen und einer oberen Schicht von Binderüberschuß besteht.
Es hat sich gezeigt, daß bei der Herstellung derartiger Sandwich-Elemente das Abstandsmaterial dazu neigt, mit unterschiedlichen Tiefen in die äußere Einheit oder Einheiten eingedrückt zu werden, wodurch das Muster des Abstandsmaterials stellenweise an der äußeren Einheit (oder den Einheiten) des Sandwich-Elementes sichtbar wird. Außerdem variiert die Haftungsstärke zwischen äußerer Einheit (oder Einheiten) und Abstandsmaterial in Abhängigkeit von der Tiefe, in die das Abstandsmaterial in die äußere Einheit (oder Einheiten) eingedrückt worden ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß auch die Dicken einer Anzahl von Sandwich-Elementen zu der Dicke eines einzigen Sandwich-Elementes unterschiedlich sind, was auf der Tatsache beruht, daß das Abstandsmaterial in unterschiedliche Tiefen in die äußere Einheit (oder die Einheiten) eindringt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile
- 5 -309817/0543
auszuschalten. Mit dem verbesserten Verfahren gemäß vorliegender Erfindung dient ein bandförmiges Trägerlement dazu, die Tiefe zu steuern, mit welcher das AbStandsmaterial in die äußere Einheit (oder Einheiten) des Sandwich-Elementes eindringt, und es wird in diese äußere Einheit (oder Einheiten) in einem vorherbestimmten Abstand zur Grundfläche eingefügt, während 3ede dieser Einheiten auf einer Grundplatte ausgebreitet wird. Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte sind dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schicht einer Mischung von festen Teilchen und von flüssigem, harzhaltigem Bindemittel auf einer Grundplatte ausgebreitet wird, daß ein streifenähnliches Trägerlement auf die Oberfläche dieser ersten Schicht gelegt wird, daß eine zweite SchJdit einer Mischung von festen Teilchen und von flüssigem, harzhaltigem Bindemittel auf der ersten Schicht und dem Trägerlement ausgebreitet wird, wobei die Menge des Bindemittels der zumindest diese zweite Schicht bildenden Mischung über das Volumen der zwischen den festen Teilchen liegenden Zwischenräume der Mischung der zweiten Schicht hinausgeht, daß sich nachfolgend die festen Teilchen absetzen und eine Schicht abgesetzter Teilchen mit dazwischen befindlichem Binder bilden können, daß von dem Überschuß an Bindemittel eine obere Schicht gebildet wird, daß in diese obere Sciicht und in der Verbund mit dem Trägerelement eine Seite eines Abstandsmaterial von zellenarüger Bauweise eingefügt wird, das zumindest teilweise den Überschuß
309817/0543
an Bindemittel absorbiert und/oder aufnimmt, und daß schlieslich der Binder aushärtet.
Das Verfahren vorliegender Erfindung kann für die Erzeugung sowohl flächer wie gebogener Sandwich-Elemente verwendet werden,wobei die eine oder beide Seiten des Kernkörpers, das heißt des Abstandsmaterials mit einer ausgebreiteten Schicht von Binder und festen Teilchen gemäß dem verbesserten Verfahren verbunden wird bzw. werden.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 ein System zur Aufbereitung einer äußeren Einheit eines Sandwich-Elementes; und
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil eines erfindungsgemäß hergestellten Sandwich-Elementes.
Eine erste Schicht 5 einer Mischung eines flüssigen, harzhaltigen Bindemittels und fester Teilchen wird mittels einer Aufstreichvorrichtung 2 auf einer flachen Grundplatte 1 ausgebreitet, welche sich in Pfeilrichtung A bewegen kann, wobei diese Mischung von einer ersten Vorratsmasse 4 verwendet wird. Während die erste Schicht auf der Grundplatte durch die Aufstreichvorrichtung 2 ausgebreitet wird, wird ein streifenähnliches (flächenhaftes) Trägerlement 6 von einer Vor-
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ratsspule 5 zwischen Mischungsvorrat 4 und Aufstrennvorrichtung 2 derart eingegeben, daß das Trägerlement 6 im wesentlichen auf der Oberfläche der ersten Schicht 3 zu liegen kommt. In Bewegungsrichtung der Grundplatte 1 gesehen, liegt hinter der Aufstreichvorrichtung 2 eine weitere Aufstreichvorrichtung 7, welche dazu bestimmt ist, eine zweite Schicht 8 einer Mischung von flüssigem, harzhaltigem Bindemittel und von festen Teilchen auszubreiten, wobei diese letztere Mischung von einem zweiten Vorrat 9 herrührt. Die Menge des Bindemittels in der letzteren Mischung füllt das Volumen der Zwischenräume zwischen den festen Tauchen aus. Die festen Teilchen in der durch die Aufstreichvorrichtung 7 ausgebreiteten zweiten Schicht 8 können sich darin derart absetzen, daß eine obere Schicht 10, die im wesentlichen aus dem Überschuß an Bindemittel besteht, und eine Schicht 11 gebildet wird, in welcher sich die abgesetzten Teilchen mit dazwischenliegendem Bindemittel befinden, wobei diese beide Schichten allmählich in die verteil- ™ te Schicht 8 übergehen.
Die vereinigte Schichten oder die äußere Einheit 12 mit Bindemittel und festen Teilchen und das darin eingeschlossene TrägeAement 6 werden sodann mit einem Kern oder Abstandsmaterial (Stützkörper) 15 verbunden,wodurch die obere Schicht 10 mit dem Überschußbinder unterbrochen wird. Das Abstandsmaterial 13 wird in die obere Schicht 10 und in die
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Verbindung mit dem Trägerelement eingefügt, welches in einem vorbestimmten Abstand zur Oberfläche 14 des Sandwiefc-Elementes liegt. Das Abstandsmaterial 13 absorbiert und/ oder nimmt die obere Schicht 10 des überschüssigen Binders auf. Die Menge des die obere Schicht 10 bildenden Überschuß-Bindemittel wird danach bestimmt, daß der Überschuß genügend Verbindung mit dem dazwischen gebrachten Abstandsmaterial 13 oder ausreichendes Anhaften an dieses Materiel vorsiiht, womit eine wirksame Verbindung zwischen Abstandsmaterial und der Außeneinheit 12 des Sandwich-Elementes gewährleistet ist. Der Überschuß des Bindemittels dient auch dazu, die Verteilung der Mischung des Binders und der festen Teilchen mittels der Aufstreichvorrichtung J zu erleichtern. Es ist daher von Vorteil, ein Übermaß an Binder in die Mischung zu geben, die vom Vorrat 4 aus verteilt wird. Dieser letztere Überschuß kann in der oberen Schicht 10 aufgrund, der Tatsache gesammelt werden, daß die Teilchen in der zweiten Schicht 8 sich zur ersten. Schicht 3 hin absetzen, die Teilchen dieser Schicht sich ebenso absetzen, obwohl der letztere Binderüberschuß ebenso völlig oder teilweise von dem eingefügten Trägerelement 6 absorbiert werden kann, welches auß einem absorbierenden Material bestehen kann. Die Menge des Überschuß-Binders in den beiden Mischungen muß nicht unbedingt gleich sein.
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Wie in Figur 2 dargestellt ist, kann die gegenüberliegende Seite des Abstandsmaterials ebenso mit einer Verbundschicht oder einer äußeren Einheit 12 von Bindemittel und abgesetzten Teilchen verbunden werden, die auf einer Grundplatte in einer ähnlicher Weise erzeugt wird, wie dies oben beschrieben ist.
Das für die Festlegung der Lage des Abstandsmaterials f bestimmte TrägeAement kann aus einem Material bestehen, das völlig oder zum Teil einen möglichen Überschuß des in der ersten Schicht 2 vorhandenen Binders absorbiert. Das Trägerelement kann ebenso aus einem absorbtionsfahigen oder einem nicht absorbtionsfahigen Material bestehen, welches für den Binder und die festen Teilchen permeabel ist, womit die Möglichkeit gegeben ist, daß ein möglicher Überschuß von in der ersten Schicht J vorhandenem Binder an der Oberfläche gesammelt wird, aufgrund der Tatsache, daß feste Teilchen ' λ in der zweiten Schicht beim Absetzen durch das durchlässige Trägerelement durchdringen können. Papier, Metall oder Plastik mit Netzstruktur, Gazeband und Glasfaser-Gespinst sind beispielsweise geeignete Materialien für das Trägerelement .
Der flüssige, harzhaltlge Binder kann beispielsweise ein Aushärtagens in der Form eines Hexamethylentetramins sein, das Isophthalsäure, Phthalsäure, Bisphenol oder
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andere Polyester enthält. Weitere Beispiele für Bindemittel, welche in vorliegender Erfindung verwendet werden können sind Polyvinylchloride, Polyvinylyzetate, Polymere von Polyäther, Polyurethane, Polyäthylene, Verbindungen von Phenol-Formaldehyde und synthetische Harze nach Epoxy-Art.
Die festen Teilchen in den Mischungen können beispielsweise Sandkörner mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,15mm sfein. Die festen Teilchen können aber auch beispielsweise Gesteinsstaub, Steinbruch, granulierte Schlakke oder Metallstaub, oder geeignete Mischungen von diesen Materialien (einschließlich Sand) sein.
Das Abstandsmaterial soll die obere Schicht mit dem Überschuß an auf der Oberfläche angesammelten Binder durchbrechen oder durchdringen und kann daher aus einem Material bestehen, das entweder völlig oder zum Teil den Binderüberschuß absorbiert, oder es kann eine Material-Form besitzen, welche den überschüssigen Binder in die Zwischenräume in das Abstandsmaterial, ohne diesen zu absorbieren, aufnimmt, wie in Figur 2 gezeigt. Die Beispiele für geeignetes Abstandsmaterial schließen unter anderem Wellenpapier, sogenannte Wabenkerne und ähnliches Material ein, das eine zellenartige Struktur aufweist. Als absorbierendes Abstandsmaterial kann eine Mischung von Sand verwendet werden, die einen Man-
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gel an Polyester besitzt.
Die Grundplatte, auf welcher die erste Schicht ausgebreitet wird, ist beispielsweise aus Glas oder aus einem nicht rostenden Metallblech gefertigt. Die Grundplatte wird mit einem geeigneten Lösemittel behandelt, damit die Abnahme der Grundplatte von der fertiggestellten Sandwich-Platte erleichtert wird. Es kann auch ein Bindemittel ™ auf der Grundplatte ausgebreitet werden, welche in der fertigen Sandwich-Platte verbleiben soll. Es kann beispielsweise ein feuersicheres Sandwich-Element hergestellt werden, in dem der Binder oder die Teilchen auf eine Gipstafel aufgebracht werden.
Der Begriff "zweite Schicht" in der vorangegangenen Beschreibung und den nachfolgenden Patentansprüchen bezieht sich auf eine Schicht, welche entweder durchgehend sein oder ^ Unterbrechungen aufweisen kann. Somit kann die zweite Schicht auch in Form von Zonen aufgetragen sein.
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Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE
1. j Verfahren zur Herstellung von Sandwich-Elementen, iadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schicht einer Mischung von festen Teilchen und von flüssigem, har,zhaltigem Bindemittel auf einer Grundplatte ausgebreitet wird, daß ein streifenähnliches Trägerelement auf die Oberfläche dieser ersten Schicht gelegt wird, daß eine zweite Schicht einer Mischung von festen Teilchen und von flüssigem, harzhaltigern Bindemittel auf der ersten Schicht und dem Trägerelement ausgebreitet wird, wobei die Menge des Bindemittels der zumindest diese zweite Schicht bildenden Mischung über das Volumen der zwischen den festen Teilchen liegenden Zwischenräume der Mischung der zweiten Schicht hinausgeht, daß sich nachfolgend die festen Teilchen absetzen und eine Schicht abgesetzter Teilchen mit dazwischen befindlichem Binder bilden können, daß von dem Überschuß an Bindemittel eine obere Schicht gebildet wird, daß in diese obere Schicht und in den Verbund mit d*em Trägerelement eine Seite eines Abstandsmaterials von zellenartiger Aufbauweise eingefügt wird, das zumindest teilweise den Überschuß an Bindemittel absorbiert und /oder aufnimmt, und daß schließlich der Binder aushärtet.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in ähnlicher Weise verbundene Schicht oder aussere Einheit, die aus der ersten und der zweiten Schicht und dem dazwischen befindlichen Trägerelement besteht,
auf der anderen Seite des Abstandsmaterials von zellenartiger Aufbauweise angebracht wird, nachxdem sich die festen Teilchen für die Bildung einer Schicht mit gesetzten Teilchen und dazwischenliegendem Binder und die Bildung f
einer oberen Schicht mit Binder-Überschuß absetzen konnten, wobei anschließend der Binder zugleich auf beiden Seiten des Abstandsmaterials aushärten kann.
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