DE2239416B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von formstuecken mit einem kern und einer umhuellung - Google Patents

Description

55

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung η Formstücken, insbesondere Platten mit einem Kern i organischem oder mineralischem, gegebenenfalls rÖGcm Material mit einer Umhüllung, insbesondere Gips, und richtet sich fernei auf eine Vorrichtung r kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens.
Aus der CH-PS 4 29 093 ist ein Verfahren zur :rstellung von Formstücken, insbesondere Platten kanntgeworden, gemäß dem ein Kern aus Isoliermaial, der vorher mit Gipsbrei bestrichen worden ist, auf ie Bodenschicht von Gips aufgelegt wird, die sich in ier Form befindet und die mit einem Gewebestück eedeckt ist Nach dem Einlegen des Kernes soll Gipsbrei eingegossen werden, bis die Obergrenze des Kernes erreicht ist. Dann sol! dieser Verbundkörper wieder mit einem Gewebestück abgedeckt werden, worauf man die Form mit Gipsbrei bis zur gewünschten Höhe auffüllt.

Falls der Kern schwerer ist als der flüssige Gipsbrei, muß erkennbar mit dem Auflegen des Kernes gewartet werden, bis die untere Bodenschicht ausgehärtet ist. Dies führt zu einer erheblichen Verzögerung in der Herstellung solcher Formstücke. Ist der Kern dagegen leichter als der fluss ;e Gipsbrei, dann wird er zwar auf der unteren Schicht schwimmen, aber beim weiteren Eingießen von Gipsbrei nach oben aufschwimmen, so daß völlig unkontrollierte Schichtdicken die Folge sind.

Der Erfindung iiegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, der Umhüllung, insbesondere aus Gips, eine gleichmäßige Dicke zu geben, und das darüber hinaus auch kontinuierlich durchgeführt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte;
a^ der Kern wird in ein spezifisch schwereres, die Umhüllungsmasse enthaltendes, flüssiges Bad soweit eingedrückt, daß das Bad die Seitenkanten bis zu -einer gewünschten Höhe abdeckt;

b) ist das Bad soweit ausgehärtet, daß es keine Auftriebskräfte mehr auf den Kern ausübt, wird die Eindrückkraft aufgehoben:

c) danach wird weitere flüssige Umhüllungsmasse bis zum Erreichen einer gewünschten Dicke der oberen Abdeckung aufgefüllt:

d) die Umhüllungsmasse wird ausgehärtet und das fertige Formstück aus der Form entnommen.

Die nach einem solchen Verfahren hergestellten Formstücke weisen eine glatte Außenseite auf. Die Schichtdicke der Umhüllung läßt sich beliebig einstellen und insbesondere exakt einhalten. Die obere Abdeckschicht kann nach dem Aushärten gegebenenfalls durch mechanische Mittel auf eine bestimmte Dicke reduziert werden.

Vorzugsweise geht man in weiterer Ausbildung der Erfindung so vor. daß der Kern im Verfahrensschritt a) soweit in das Bad eingedrückt wird, daß die an den Seitenkanten hochsteigende Flüssigkeit die neutrale Ebene des fertigen Formstücks erreicht.

Der Kern kann aus den verschiedensten organischen oder mineralischen, gegebenenfalls porösen Materialien bestehen. Vorzugsweise besteht er aus Perlen aus expandiertem, thermoplastischem Harz, wobei man die Perlen erwärmt und einer Druckbehandlung unterzieht um sie miteinander zu verkleben, dabei aber gleichzeitig die Zwischenräume zwischen ihnen aufrechtzuerhalten. Man kann beispielsweise expandierte Polystyrolperlen verwenden, die zu dem Kern vereinigt werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist sichergestellt, daß ein Teil des UmhüHungsmaiorials in die Zwischenräume zwischen den Perlen wenigstens teilweise eindringen kann, so daß eine gute Verankerung zwischen dem Umhüllungsmaterial und dem Kernmaterial gegeben ist Der Kern, auf welchem die Beschichtung nach dei Erfindung aufgebracht wird, kann aus geschlossener Zeilen bestehen, die keine Zwischenräume miteinandei einschließen. In diesem Falle erhält man lediglich eine Beschichtung, die das Innere des Kerns nicht beeinflußt.

Von besonderem Vorteil ist aber, daß sich du: erfindtingsgemäße Verfahren kontinuierlich durchfüh rcn läßt, und zwar zweckmäßig auf einer Vorrichtung die in weiterer Auslvldung der Erfindung gekcnnzeich

net ist;

durch ein horizontales Transportband und zwei Seitenbänder zum Zuführen des Kerns; durch Zapfenrollen zum Auseinanderführen der Seitenbänder; durch seitliche Leitungen zum Zuführen des Badmaterials in die entstandenen freien Räume zwischen den Kernen und den auseinandergeführten Seitsnbäncern; durch Roller, zum Eindrücken der Kerne in das Bad; durch eine Leitung stromab der Rollen zum Zuführen des zweiten Teiles des Badmaterials in der Verfahrensstufe b).

Vorzugsweise sind Rakel, insbesondere vibrierende Rakel zum Glätten und zur gewünschten Dickeneinstellung im Anschluß an die Verfahrensstufe c) vorgesehen.

Man kann auch eine umlaufende Rakel und eine vibrierende Rakel verwenden, um die obere Deck schicht zu glätten und auf die gewünschte Dicke zu bringen.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 bis 5 eine Ausführungsform der kontinuierlichen Durchführung des erfindiingsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung;

F i g. t bis 8 eine abgewandelte Ausführungsform;

Fig. 9 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und in

Fi g. 10 einen Grundriß der Vorrichtung nach F^; g. 9.

Gemäß den Fig. I bis 5 wird ein Kern aus organischem oder mineralischem, gegebenenfalls poröscm Material auf ein Transportband 2 aufgelegt. Zur Führung des Kernes dienen Seitenbänder 3.

Die Seitenbänder 3 werden nach F i g. 2 auseinandergeführt und in die freien Räume 4 /wischen dem Kern und den Seitenbändern wird ein flüssiges Material. beispielsweise flüssiger Gips eingegossen, so daß ein Flüssigkeitsbad 5 entsteht. Da das Flüssigkeitsbad 5 auf dem Kern 1 eine vertikal von unten nach oben wirkende Auftriebskraft ausübt, erzeugt man unter Verwendung von Rollen 6 eine dieser Auftriebskraft entgegengerichtete Kraft, die man so einstellt, daß eine untere Umhüllungsschicht 7 vorbestimmler Dicke und Ränder 8 vorbestimmten Höhe entstehen. Besteht der Kern 1 aus porösem Material, dann kann die Badflüssigkeit in die entsprechenden Zwischenräume eintreten. Vorzugsweise läßt man die Seitenränder bis /ur Höhe der neutralen Ebene des fertigen Formstücks hochsteigen.

Nachdem das das Flüssigkeitsbad 5 bildende Material soweit ausgehärtei ist, daß es keine Auftriebskräfte mehr ausüben kann, gießt man auf den Kern 1 /wischen den .Seilenbändern 3 weiteres flüssiges Material nn, wie es in F i g. 3 dargestellt ist. Nach Aushärten dieses Materials ergibt sich eine vollständige Umhüllung des Kernes 1 unter Bildung einer zweiten Deckschicht und vollständigen Abschluß der Ränder. Besteht der Kern aus porösem Material, so werden die Poren auch von oben her durch das aufgegebene Badmaterial aufgefüllt.

Zum Glätten der zweiten Deckschicht 9 kann eine umlaufende Rakel 10 (Fig.4) oder eine vibrierende Rakel 11 dienen, die unter der Wirkung eines Vibrators 12 Jteht. wie es in F i g. 5 angedeutet ist.

Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 6 bis 8 erfolgt das Aufgießen des zweiten Teiles der Umhüllungsniassc derart, daß diese Masse über die Seitenbänder 3 hinausragt, wie es in F i g. 6 angedeutet ist.

Der Materialüberschuß wird mit Hilfe einer Reihe von Rakeln 13 entfernt, die unter der Wirkung von Vibratoren 14 stehen, wie F i g. 7 andeutet. Das Glätten der oberen Dockschiebt 9 erfolgt mit Hilfe von Rakeln 15 mit horizontaler Achse, die gegen die Förderrichtung des Kernes 1 geneigt liegen. Diese Rakel stehen unter der Wirkung von Vibratoren 16.

Nach den Fig.9 und 10 werden Kerne 17 aus expandierten und miteinander verschweißten Polystyrolperlen von einem horizontalen Transportband 18 zwischen Seitenbändern 19 mitgenommen. Das horizontale Transportband 18 läuft Ober Rollen 20, während die Seitenbänder 19 über Rollen 21, 22 und 23 geführt sind, welche die Seitenbänder mit den senkrechten Rändern der Kerne 17 in Berührung bringen. Die Anordnung aus Transportband 18 und Seitenbändern 19 biidet somit eine Rinne, durch welche die Kerne hindurchgeführt werden. Horizontale Rollen 40 sorgen für ein Festhalten der Kerne.

Beim Passieren der Zapfenrollen 24 werden die Sehenbänder I9auseinandergeführt.so daß freier Raum für das Einfüllen des Badmaterials entsteht. Das Badmaterial wird an den Stellen 25 und 26 /u beiden Seiten der Kerne über Leitungen 27 zugeführt.

Die Rollen 28, 29, 30 wirken den auf die Kerne ausgeübten Auftriebskräften entgegen und drücken die Kerne in das Bad ein. Diese Rollen 28, 39, 30 sind in der Höhe einstellbar.

Über eine- Leitung 31 stromab der Rollen 28, 29, 30 wird der /weile Teil des Badmaterials zugeführt. Das Glätten der oberen Deckschicht erfolgt unter Verwendung einer umlaufenden Rakel 33 und einer in ihrer Stellung festgelegten vibrierenden Rakel 34. die unter der Einwirkung eines Vibrators 35 steht

Beispie!

Ausgegangen wird von einem kontinuierlichen Band aus expandiertem Polystyrol oder aus nebeneinanderlic genden Platten, bestehend aus miteinander verschweißten Polystyrolkugeln mit folgenden Eigenschaften:

Auf das Volumen bezogene scheinbare Masse:

7 kg/m^J

Porosität: 0.4

Dieses Band wird unter Anwendung eines zweistufigen Gießvorgangs vollständig mit flüssigem Gips imprägniert und umhüllt. Der Gips wird beispielsweise in folgendem Verhältnis angerührt:

Wasser/Gipspulver= 100%

Dieses Verhältnis muß nicht zwangsläufig eingehalten werden. Es hängt von der Qualität des verwendeten Gipses ab. Das Verhältnis wird in Abhängigkeit von der minimalen Fließfähigkeit des flüssigen Gipses gewählt. welche erforderlieh ist. um das Band aus Polystyrol vollständig zu imprägnieren. Die Fließfähigkeit, die mit dem FLS-Ringverfahren ermittelt wird, liegt in der Größenordnung von 220 mm. Dieses bekannte Verfahren besteht darin, daß man auf eine Unterlage einen zylindrischen Ring mit einem Durchmesser von M) 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 wirci mit einem Gips gleicher Qualität durchgeführt, der auch im gleichen Verhältnis Wasser/Gipspulver angerührt ist. Der /weite Gießvorgang erfolgt, wenn der Gips des ersten Gießvorgangs eine Fließfähigkeit FLS /wischen 140 und 60 mm angenommen hat. In diesem Zustand heben

die durch das beginnende Abbinden des Gipses erzeugten Kohesionskräfte die auf das Band aus Polystyrol ausgeübten Auftriebskräfte auf.

Das imprägnierte Polystyroiband besteht also aus zwei Deckschichten von eingestellter Dicke, beispielsweise 10 mm, und zwei Rändern von eingestellter Dicke, beispielsweise 15 mm.

Nach dem Abbinden des Gipses werden die Ränder bearbeitet und das Band wird auf die gwünschtc Länge geschnitten.

Nach dem Trocknen in der Umgebungsluft oder in einem Erwärmungstrockner erhält man somit vorfabrizierte Elemente für Zwischenwände, deren Länge nach Wunsch veränderbar ist, deren Breite beispielsweise 60 cm beträgt und deren Gesamtdicke bei beispielsweise 70 mm liegt.

Diese Formkörper besitzen folgende Eigenschaften:

a) eine Verminderung von 40% in der Masse pro Flächeneinheit und in der für die Trocknung erforderlichen Energie, bezogen auf Elemente gleicher Abmasse, die jedoch aus reinem Gips bestehen. Diese unabhängig von der Qualität des verwendeten Gipses erzielte Einsparung ist eine Folge davon, daß man ein bestimmtes. Gipsvolumen durch ein äquivalentes Polystyroivolumen ersetzt hat.

b) einen auf die Weite bezogenen Bruchindex bei

Durchbiegung von 5.5 kg/cm. Dieser Wert des Bruchindexes bei Durchbiegung wird er/ieit mil einem Feingips für Bauzwecke entsprechend der in der Norm Nl-P 12301 angegebenen Definition Dabei wird der Gips mit dem oben ,«!cnunnicti

Verhältnis von WasseiVGipspulver angerührt. Der Wert für den Bruchindex kann verändert v\ erden, und zwar in Abhängigkeit von der Qualität des verwendeten Gipses und in Abhängigkeit von dem ίο verwendeten Verhältnis Wasscr/Gipspulver.

c) eine Feuer- und Flnminenbeständigkcit von 2 Stunden entsprechend den CSTB-Prüfniethoden. (Annexe technique No. 2 de L'Arrcte du 28/8/59 du Minislere desTravaux Publics et des Transports.)
d) einen Wärmeleitkoeffizicnten für den Gips-Polystyrol-Kern von 80 ■ 10-^J 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 Fuger, und Verankerungen an den oberen und unteren Enden, oder in Form von kleinen Elementen, drei oder vier pro Quadratmeter, mit seillichen Fugen und Verankerungen.

Die Elemente der Zwischenwände sind ohne weiteres zuschneidbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zur Herstellung von Formstücken, insbesondere Platten mit einem Kern aus organischem oder mineralischem, gegebenenfalls porösem Material mit einer Umhüllung, insbesondere aus Gips, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritle:

   a) der Kern wird in ein spezifisch schwereres, die Umhüllungsmasse enthaltendes, flüssiges Bad

   ' so weit eingedrückt, daß das Bad die Seitenkanten bis zu einer gewünschten Höhe abdeckt;

   b) ist das Bad so weit ausgehärtet, daß es keine Auftriebskräfte mehr auf den Kern ausübt, wird die Eindrückkraft aufgehoben:

   c) danach wird weitere flüssige Umhüllungsmasse bis zum Erreichen einer gewünschten Dicke der oberen Abdeckung aufgefüllt;

   d) die Umhüllungsmasse wird ausgehärtet und das fertige Formstück aus der Form entnommen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern im Verfahrensschritt a) so weit in das Bad eingedrückt wird, daß die an den Seitenkanten hochsteigende Flüssigkeit die neutrale Ebene des fertigen Formstücks erreicht.
3. 3. Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein horizontales Transportband (18) und zwei Seitenbänder (19) zum Zuführen der Kerne;

   durch Zapfenrollen (24) zum Auseinanderführen der Scitenbänder(l9):
   durch seitliche Leitungen (27) zum Zuführen des Badmaterials in die entttandenen freien Räume zwischen den Kernen und den auseinandergeführten Seitenbändern;

   durch Rollen (28, 29, 30) zum Eindrücken der Kerne in das Bad;

   durch eine Leitung (31) stromab der Rollen (28, 29, 30) zum Zuführen des zweiten Teiles des Badmaterials in der Verfahrensstufe b).
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Rakel (10, 11, 13, 15, 33, 34), insbesondere vibrierende Rakel, /um Glätten und zur gewünsch- ;_'n Dickeneinstellung im Anschluß an die Verfahrensstufe c).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine umlaufende Rakel (33) und eine vibrierende Rakel (34V um die obere Deckschicht zu glätten und auf die gewünschte Dicke zu bringen.