DE2239416A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von platten, tafeln oder formstuecken - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen von platten, tafeln oder formstuecken

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Platten, Tafeln oder Formstücken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen von Platten, Tafeln oder Formstücken, die vor allem als Baumaterialien Verwendung finden können.
Insbesondere betrifft die Erfindung Platten, Füllungen oder Formstücke mit einem Kern aus mineralischem oder organischem, geschlossenzelligen Material, der auf mindestens einem Teil seiner Flächen mit einer Beschichtung versehen ist. Die Beschichtung kann ihrerseits aus mineralischem oder organischem Material bestehen.
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Nach einem bekannten Verfahren zum Herstellen derartiger Platten, Tafeln oder Formstücke geht man von einem Kern aus, der aus expandierten, thermoplastischen Harzperlen besteht, welche miteinander verklebt sind und dabei Zwischenräume bilden. In diese Zwischenräume führt man ein Bindemittel, insbesondere ein hydraulisches Bindemittel ein, welches in diese Zwischenräume eindringt, und man sorgt dafür, daß das Bindemittel abbindet oder aushärtet.
Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe unterhalb des Kerns aus zellförmigem Material ein Bad aus flüssigem, die Beschichtung bildenden Material mit einer über der Dichte des Kernes liegenden Dichte ausgebildet wird, welches auf den Kern eine nach oben gerichtete Kraft ausübt, wobei das Anheben des Kerns auf einen vorbestimmten Wert begrenzt wird, der der gewünschten Dicke der unteren Deckschicht entspricht, und daß in einer zweiten Stufe, nachdem das Material des Bades soweit ausgehärtet ist, daß es keinen hydrostatischen Druck mehr ausübt, eine Ergänzungsmenge des flüssigen Materials aufgegossen wird, so daß sich, nach dem Aushärten, eine Vervollständigung der Umhüllung des Kernes ergibt.
Dieses Verfahren bringt den Vorteil mit sich, daß Teile entstehen, deren Deckschicht auf der Außenseite glatt ist. 'Handelt es sich um Platten oder Tafeln ., so ist die Schichtdicke der Deckschicht einstellbar.
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Wird die Umhüllung derart ausgebildet, daß die Teile eine obere Abdeckechicht tragen, so kann man das Glätten und die Dickeneinstellung dieser Beschichtung in einfacher Weise mit Hilfe von mechanischen Mitteln erzielen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung befindet sich das Material nach Durchführung der ersten Verfahrensstufe in einem Zustand, in welchem es sich noch mit dem Material der zweiten Verfahrensstufe verbinden kann.
Der Kern, auf welchen die Beschichtung nach der Erfindung aufgebracht wird, kann aus geschlossenen Zellen bestehen, die keine Zwischenräume miteinander einschließen. In diesem Falle erhält man lediglich eine Beschichtung, die das Innere des Kerns nicht beeinflußt.
Vorzugsweise sind jedoch die Zellen des Kerns durch Zwischenräume voneinander getrennt, die mindestens zum Teil von dem flüssigen, mit der Deckschicht oder mit den Deckschichten in Verbindung bleibenden Material durchdrungen werden.
Man erhält auf diese Weise Elemente, die Leichtbaustoffe darstellen und gute mechanische Eigenschaften besitzen.
Das Verfahren nach der Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Materialchargen, die den beiden Verfahrensstufen entsprechen, auf der neutralen Ebene oder neutralen Faser des fertigen Elementes miteinander verbinden.
Der Kern, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren be-
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schichtet werden soll, kann vorzugsweise aus Perlen oder dergleichen aus expandiertem thermoplastischem Harz hergestellt werden, wobei man die Perlen erwärmt und einer Druckbehandlung unterzieht, um sie miteinander zu verkleben und dabei gleichzeitig die Zwischenräume zwischen ihnen aufrechtzuerhalten.
Als Ausgangeperlen kann man expandierte Polyetyrolperlen verwenden, und zwar Insbesondere solche, die entsprechend dem Verfahren nach der PR-PS 1 4*o o75 hergestellt sind. Dabei werden Polystyrolgranulate, die ein Blihmittel enthalten, unter Verwendung von Heißluft vorgewärmt und sodann mit Dampf behandelt.
Gleichermaßen kann man auch expandierte Perlen verwenden, die entsprechend dem Verfahren nach der PR-PS 1 kko oj6 hergestellt sind* Dabei werden Polystyrolgranulate, die ein Blähmittel enthalten, unter Atmoephltrendruok vorexpandiert, indem man sie einer Dampfbehandlung Unterzieht, und sodann, nach dem Konditionieren, in einen Autoklaven mit dem Dampf behandelt.
Die expandierten Polyetyrolperlen werden erneut auf eine Temperatur in der Qrößenordnung von 11O0C erwärmt, um sie unter Anwendung eines leichten Drucks miteinander zu verkleben. Zur Erwärmung kann man eine Heißluftzirkulation anwenden, wie sie nach der PR-PS 1 44o lob vorgesehen 1st.
Das Material zur Ausbildung der Beschichtung besteht vorzugsweise aus einem hydraulischen Bindemittel, beispielsaus Gips. Das Bindemittel wird so angerührt,
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daß es einen Brei oder eine Creme mit ausreichender Fließfähigkeit zur Durchführung des Verfahrens bildet. Die Fließfähigkeit soll insbesondere so groß sein, daß das Bindemittel bei der Verwendung eines Kerns mit Zwischenräumen in diese Zwischenräume eindringen kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen für Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1-5, bei der es sich um eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens handelt, wird ein Kern 1 aus zellförmigem Material auf ein Band 2 aufgelegt, welches die Förderung des Kernes übernimmt. Zur Führung des Kernes dienen seitliche Bänder j$ aus Kautschuk (Fig. 1).
Die seitlichen Bänder 3 entfernen sich voneinander (Fig. 2), und in die Zwischenräume 4 zwischen dem Kern und diesen seitlichen Bändern wird ein flüssiges Material, wie etwa Gips, eingegossen, um ein Bad 5 zu bilden. Da das Bad auf dem Kern eine vertikal von unten nach oben wirkende Kraft ausübt, bewirkt man unter Verwendung von Rollen 6 einen entgegengerichteten Druck. Dieser Druck wird so eingestellt, daß man eine Deckschicht 7 vorbestimmter Dicke und Ränder 8 vorbestimmter Höhe erhält. Besitzt der Kern Zellen* die Zwischenräume miteinander bilden, so tritt das Bad in diese Zwischenräume ein. Diese erste Verfahrensstufe kann so durchgeführt werden, daß sich die Beschichtung des Kernes ebenso wie das Eindringen des Bades in den Kern bis zur Höhe der
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neutralen Ebene erstreckt.
Nachdem das das Bad 5 bildende Material so weit ausgehärtet ist, daß es keinen hydrostatischen Druck mehr ausübt, gießt man auf den Kern zwischen den seitlichen Bändern 3 einen weiteren Anteil dieses Materials (Fig. 3)· Dieser zweite Gießvorgang hat zur Wirkung, daß sich nach dem Aushärten eine vervollständigte Umhüllung des Kernes ergibt, wobei eine zweite Deckschicht entsteht und die Ränder abgeschlossen werden. ■Besitzt der Kern Zwischenräume, so werden diese Über dem gesamten Volumen des Kernes gefüllt.
Zum Olätten der zweiten Deckschicht 9 kann ein umlaufender Rakel Io (Fig. 4) oder ein vibrierender Schaber 11 dienen, welcher der Wirkung eines Vibrators 12 unterworfen ist Fig.5).
Bei der abgewandelten Ausführungsform nach den Fig. 6 bis wird das zweite Aufgießen des Materials derart durchgeführt, daß dieses Material über die seitlichen Bänder 3 (Fig. 6) hinausragt.
Der Materialüberschuß wird von einer Reihe von Rakeln 13 entfernt, die der Wirkung von Vibratoren 14 (Fig» 7) unterworfen werden. Ein Glätten der oberen Deckschicht 9 erfolgt unter Verwendung einer Reihe von Schabern 15 mit horizontaler Achse, die gegen die Förderrichtung des Kernes geneigt liegen. Diese Schaber werden der Wirkung von Vibratoren 16 unterworfen.
Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist beispielsweise in den Fig. 9 und Io dargestellt, wobei es sich einerseits um eine Seitenansicht und andererseits um einen Grundriß handelt.
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Platten 17* die insbesondere aus expandierten und miteinander verschweißten Polystyrolperlen bestehen, werden von einem Förderer 18 bewegt und zwischen seitlichen Bändern 19 geführt. Der Förderer 18 läuft über Rollen 20, während die seitlichen Bänder 19 ihrerseits über Rollen 21, 22 und 23 geführt sind, welche die seitlichen Bänder in Berührung mit den vertikalen Rändern der Platten 17 bringen. Die Anordnung aus Förderer und seitlichen Bändern bildet auf diese Weise eine Rinne, durch welche die Platten hindurchlaufen. Horizontale Rollen 40 sorgen für ein Festhalten der Platten.
Beim Passieren von Zapfenrollen 24 werden die seitlichen Bänder 19 voneinander entfernt, um die Ausbildung eines Bades aus dem für die Umhüllungvorgesehenen Material sowie das Eindringen dieses Materials in die Platten zu gestatten. Man erzeugt das Bad dadurch, daß man das Material an den Stellen 25 und 26 eu beiden Seiten der Platten eingießt. Das Material wird über Leitungen 27 zugeführt.
Der Druck zur Begreneung der Aufwärtsbewegung der Platten wird unter Verwendung von Rollen 28, 29 und 50 mit horizontalen Achsen bewirkt. Diese Rollen sind in der Höhe einstellbar.
Zur Durchführung des zweiten Aufgießen* des Materials dient eine Leitung 31, die von einer in Querrichtung hin- und hergehenden Vorrichtung angetrieben wird. Das Glätten der oberen
Deck Verde*schicht wird unter der Verwendung eines umlaufenden
Schabers 33 und eines in seiner Stellung festgelegten Schabers
34 durchgeführt, wobei letzterer der Einwirkung eines Vibrators
35 unterliegt.
Beispiel Ausgegangen wird von einem kontinuierlichen Band aus ex-
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pandiertem Polystyrol oder aus nebeneinanderliegenden Platten, bestellend aus miteinander verschweißten Polystyrolkugeln mit folgenden Eigenschaften:
Auf das Volumen bezogene scheinbare Masse: 7 kg/m Porösität: 0,4
Dieses Band wird nach dem oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren unter Anwendung eines zweistufigen Gießvorganges vollständig mit flüssigem Gips imprägniert und eingehüllt. Der Gips wird beispielsweise in folgendem Verhältnis angerührt:
Wasser/Glpspulver = 100 $>
Dieses Verhältnis muß nicht zwangsläufig eingehalten werden. Es hängt von der Qualität des verwendeten Gipse· ab. Das Verhältnis wird in Abhängigkeit von der minimalen Fließfähigkeit des flüssigen Gipses gewählt, welche erforderlich ist, das Band aus Polystyrol vollständig su imprägnieren. Die Fließfähigkeit, die mit dem FLS-Ringverfahren ermittelt wird, liegt in der Größenordnung von 220 mm. Bekanntlich besteht dieses Meßverfahren darin, daß man auf eine Unterlage einen zylindrischen Ring mit einem Durchmesser von 60 mm und einer Höhe von 49 mm aufsetzt. Dieser Ring wird mit flüssigem Gips gefüllt, und man entfernt dann den Ring, um das in ihm enthaltene Volumen an Gips freizusetzen. Der Gips breitet sich auf der Unterlage in Form einer Scheibe aus, deren Durchmesser man mißt. Dieser stellt eine Funktionsgröße für die Fließfähigkeit dar.
Der zweite Gießvorgang wird mit einem Gips gleicher Qualität durchgeführt, der auch im gleichen Verhältnis Wasser/Gipspulver angerührt ist. Der zweite Gießvorgang erfolgt, wenn der
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Gips des ersten Gießvorganges eine Fließfähigkeit FIS zwischen 140 und 60 nun angenommen hat. In diesem Zustand heben die Kohesionskräfte, die durch das beginnende Abbinden des Gripses erzeugt werden, den hydrostatischen Druck auf, der auf das Band aus Polystyrol ausgeübt wird.
Das imprägnierte Polystyrolband besteht also aus zwei '.'Deck,-schichten von eingestellter Dicke, beispielsweise von 10 mm, und zwei Rändern von eingestellter Dicke, beispielsweise von 15 mm. ,
Nach dem Abbinden des Gfipses werden die Ränder bearbeitet, und man schneidet das Band auf die gewünschte länge.
Anschließend an einen natürlichen Trockenvorgang an der Umgebungsluft oder an ein Erwärmungstrocknen erhält man somit vorfabrizierte Elemente für Zwischenwände, deren Länge nach Wunsch veränderbar ist, deren Breite beispielsweise 0,60 m beträgt und deren gesamte Dicke beispielsweise bei 70 mm liegt.
Diese Elemente besitzen folgende Eigenschaften;
a) eine Verminderung von 40 96 in der Masse pro Flächeneinheit und in der für die Trocknung erforderlichen Energie, bezogen auf Elemente gleicher Abmasse, die jedoch aus reinem Grips bestehen. Diese unabhängig von der Qualität des verwendeten Gripses erzielte Einsparung ist eine Folge davon, daß man ein bestimmtes Gfipsvolumen durch ein äquivalentes Polystyrolvolumen ersetzt hat.
b) einen auf die Weite bezogenen Bruchindex bei Durchbiegung von 5,5 kg/cm. Dieser Wert des Bruchindexes bei. Duroh-
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- ίο -
biegung wird erzielt mit einem Feingips für Bauzwecke entsprechend der in der Norm NFF 12301 angegebenen Definition. Dabei wird der Gips mit dem oben genannten Verhältnis Tion Wasser/Gipspulver angerührt. Der Wert für den Bruchindex kann verändert werden, und zwar in Abhängigkeit von der Qualität des verwendeten Gipses und in Abhängigkeit von dem angewendeten Verhältnis Wasser/ Gipspulver.
c)eine Feuer- und Flammenbeständigkeit von 2 Stunden entsprechend den CSTB-Früfmethoden. (Annexe technique No.2 de l'ArrÄte du 28/8/59 du Ministire des Travaux Publics et des Transporte).
d)einen Wärmeleitkoeffizienten für den Gips-Polystyrol-Kern von 80 χ 10"5 Kcal/hm°C
Die Zwischenwände können in gebräuchlicher Art und Weise montiert werden, wie man auch bekannte Elemente von Zwischenwänden der Länge nach zusammensetzt, nämlich entweder in Form von etagenhohen Zwischenwänden mit seitlichen Fugen und Verankerungen an den oberen und unteren Enden, oder in Form von kleinen Elementen, drei oder vier pro Quadratmeter, mit seitlichen Fugen und Verankerungen.
Die Elemente der Zwischenwände sind ohne weiteres zuschneidbar.
- Patentansprüche -- 11 -
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum Herstellen von Platten, Tafeln oder
    Formstücken mit einem Kern aus mineralischem oder organischem, geschlossenzelligem Material, der auf mindestens einem Teil seiner Flächen eine Beschichtung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe unterhalb des Kernes ein Bad aus flüssigem, die Beschichtung bildendem Material mit einer über der Dichte des Kernes liegenden Dichte ausgebildet wird, welches auf den Kern eine nach oben gerichtete Kraft ausübt, wobei das Anheben des Kerns auf einen vorbestimmten Wert begrenzt wird, der der gewünschten Dicke der unteren Vorderschicht der Beschichtung entspricht, und daß in einer zweiten Stufe, nachdem das Material des Bades soweit ausgehärtet ist, daß es keinen hydrostatischen Druck mehr ausübt, eine Ergänzungsmenge des flüssigen Materials aufgegossen wird, so daß sich, nach dem Aushärten, eine Vervollständigung der Umhüllung des Kernes ergibt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ken ri zeichnet, daß sich das Material nach Durchführung der ersten Verfahrensstufe in einem Zustand befindet, in welchem es sich noch mit dem Material der zweiten Ver- · fahrensstufe verbinden kann.
    j5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g eke'nnzeichnet, daß die Zellen des Kerns durch Zwischenräume voneinander getrennt sind, die mindestens zum Teil von dem flüssigen, mit den Deckschichten in Verbindung bleibenden Material durchdrungen werden.
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    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennz eich'net, daß sich die beiden Materialchargen, die den beiden Verf ah rensstufen entsprechen, auf der neutralen Ebene oder neutralen Paser des fertigen Elementes miteinander verbinden.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß das im Verlauf der ersten Verfahrensstufe verwendete Material seitlich zugeführt wird, um die seitlichen Flächen der Beschichtung zu bilden.
    o. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das im Verlauf der zweiten Verfahrensstufe verwendete Material auf die Oberseite des Kerns aufgegossen wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das im Verlauf der zweiten Verfahrensstufe verwendete Material ebenso wie in der ersten Verfahrensstufe seitlich zugeführt wird.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern der Platte oder dergleichen aus expandierten Perlen oder dergleichen aus thermoplastischem Harz, insbesondere aus Polystyrol, besteht, wobei die Perlen miteinander verklebt sind und Zwischenräume bilden.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Beschichtung ein hydraulisches Bindemittel, etwa Gips, verwendet wird.
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    10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis S, gekennzeichnet durch ein horizontales Transportband (2; 18) und zwei vertikale Bänder (3; 19), wobei die aus den Bändern bestehende Anordnung, in welche die Tafeln, Platten oder Formstücke eingeführt werden, eine Rinne darstellt, in welcher das Bad zur Herstellung der Beschichtung ausgebildet wird.
    11. Vorrichtung nach Anspruch lo, gekennzeichnet durch Schaber (lo, 11, 13, 15; 33 > 3^0s insbesondere vibrierende Schaber, zum Glätten und zur gewünschten Dickeneinstellung der im Anschluß an die erste Verfahrensstufe ausgebildeten Vorderschicht.
    12. Vorrichtung nach Anspruch lo, gekennzeichnet durch ein horizontales Transportband (18) und zwei seitliche Bänder (19)* deren Anordnung zum Bewegen und zum Führen der zu beschichtenden Platten dient, durch Zapfenrollen (24) zum Auseinanderführen der seitlich der Platten liegenden Bänder (19).» wobei die beiden seitlichen, auf diese Weise entstehenden freien Räume das zur Durchführung der ersten Verfahrensstufe bestimmte Material aufnehmen, welches von seitlichen Leitungen (27) zugeführt wird, duroh Rollen (28, 29, 30) zum Ausüben eines von oben nach unten gerichteten Drucks auf die Platten während der ersten Verfahrensstufe, und durch eine Leitung (31), die hinter den Rollen (28, 29, 30) das zur Durchführung der zweiten Verfahrensstufe bestimmte Material zuführt.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, g e k β η ηζ e i c h-
    - 14 309808/1216
    net durch einen umlaufenden Schaber (33) und einen vibrierenden Schaber (34), um die obere Deckschicht zu glätten und auf die gewünschte Dicke zu bringen.
    14. Platten, Füllungen oder Formstücke mit einem Kern aus mineralischem oder organischem, geschlossenzelligem Material, gekennzeichnet, durch eine Beschichtung mit zwei Vorderschichten von glatter Oberfläche und konstanter Dicke.
    15. Platten, Tafeln oder Formstücke nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus expandierten Perlen aus thermoplastischem Harz, insbesondere aus Polystyrol besteht, wobei die Perlen miteinander verklebt sind und Zwischenräume freilassen, welche ganz oder teilweise mit dem die Deckschichten bildenden Material gefüllt sind.
    16. Platten, Füllungen oder Formstücke nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dafl das Material der Beschichtung aus einem hydraulischen Bindemittel, wie etwa Gips, besteht.
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DE19722239416 1971-08-10 1972-08-10 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formstücken mit einem Kern und einer Umhüllung Expired DE2239416C3 (de)

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FR7129174 1971-08-10
FR7129174A FR2148350B1 (de) 1971-08-10 1971-08-10

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