DE2556879A1 - Sandwich-wandbauelement sowie verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung - Google Patents

Sandwich-wandbauelement sowie verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung

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Description

Herne, 8000 München 40,
Freülgrathstraße 19 rkirkl l-*~ Γ» U Da^r Eisenacher StraBe 17
Uipi-ing. II. Π. Bai
istfach 1« Uipi.-ing. II. Π. Ba.ki Pat.-Anw. Betzier
PM--Anir. H»rrmsnn-Tr«nt»pohl DlDl "PhVS· EdUBTCl ΒθΙΖίθΓ Fernsprecher: 36 3011
Fernsprecher: 51013 f· J · 36 3012
51014 Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl
Telegrammanschrift: Telegrammanschrift:
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Telex 08229853 Telex 5215360
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Bayerische Vereinsbank München 952
2 C C C O Π Q Dresdner Bank AG Herne 7-520
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_l
Ref.: MO 5 431
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München
SAINT-G0BAIN INDUSTRIES, 62, Bd.Victor Hugo, F-92209 NEUILLY SUE SEINE, PRANEEEICH
Sandwich-Wandbauelement sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sandwich-Wandbauelementes bzw. eines Verbundwandbauteils, für Gebäude, mit zwei einen Kern aus Schaumstoff einschließenden Außenhautausbildungen.
Auch betrifft die Erfindung ein Verbundwandteil, welches nach dem Verfahren nach der Erfindung und einer Vorrichtung zu dessen Durchführung hergestellt ist.
In üblicher und an sich bekannter Weise umfaßt ein Sandwichwandbauteil im wesentlichen zwei Außenhautausbildungen, oft aus G-lasfaserschichtstoff, die jedoch aus irgendeinem anderen Material hergestellt sein
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können. Diese "beiden Außenhautausbildungen schließen einen Kern, eine Füllung oder einen Stützstoff aus isolierendem Material, der ebenfalls aus beliebigen Materialien von gutem Isolationskoeffizienten bestehen kann, ein. Verbundwandbauplatten dieser Bauart können einen Kern aufweisen, der beispielsweise aus Kunststoffschaum hergestellt ist. Diese Kerne oder Füllungen bzw. Stützstoffe liegen im allgemeinen in Form von Platten vor und können in Formen eingeführt werden oder auch aus Blöcken hergestellt sein, die dann zwischen den Außenhautausbildungen verklebt sind.
Dieses Herstellungsverfahren ist jedoch ziemlich langwierig und teuer in der Verwirklichung. Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Verbundwandbauteilen wurde vorgeschlagen, nämlich das in-situ-Formen des Schaums direkt zwischen den als Haut dienenden Platten. Da das den Schaum bildende Material wohlbekannte Klebstoffeigenschaften aufweist, wird das Verbundbauteil zum gleichen Zeitpunkt hergestellt, zu dem man durch Schäumen zwischen den beiden Außenhautausbildungen die Füllung oder den Kern herstellt.
Dieses schnelle und günstige Verfahren weist jedoch Nachteile auf. Es ist nämlich unmöglich zu kontrollieren, ob der Schaum nun völlig den die beiden Außenhautausbildungen trennenden Zwischenraum füllt. Ist dies nicht der Fall und werden lufttaschen im Augenblick der Schäumung eingeschlossen, so vermindern sich die Eigenschaften hinsichtlich Isolierung und mechanischer
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Festigkeit des Wandbauelerneutes erheblich.Andererseits ist es bekannt, daß beim Verfahren zum Schäumen gewisser Kunststoffmaterialien Feuchtigkeit freigesetzt und Lösungsmittel oder zurückbleibende Säuren freigesetzt werden, welche beim in-situ-Eormen zwischen den beiden Außenhautausbildüngen eingeschlossen werden und schnell zu einer Beschädigung, zumindest aber Verschlechterung des Verbundelementes führen. Insbesondere sind die Phenolharzschäume, welche günstige mechanische Eigenschaften sowie günstige Feuerbeständigkeit bzw. Hitzebeständigkeit aufweisen, für Bauwerke besonders interessant; ihr Fehler ist jedoch darin zu sehen, daß sie Wasserdampf und Säuren während des Schäumverfahrens freisetzen. Es ist also sehr schwierig, sie in-situ zu formen.
Dieser Nachteil soll nun durch die erfindungsgemäße Maßnahme beseitigt werden.
Erreicht wird dies überraschend erfindungsgemäß dadurch, daß eine der Außenhautausbildungen so geformt, insbesondere formgepreßt wird, daß sich ein Hohlvolumen bildet, in das ein Kunststoffschaum eingeführt wird, nachdem vorher provisorisch dieses Volumen geschlossen wurde, das wieder nach dem Schäumen geöffnet wird, um es endgültig nach Vergehen eines Trocknungszeitraums zu schließen, indem auf den Schaum eine die zweite Außenhaut bildende Platte geklebt wurde.
Vorzugsweise wird nach dem Wiederöffnen des Volumens und nach dem Verkleben der zweiten Haut der Schaum kontrolliert bzw. überprüft.
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Ein, insbesondere nach dem vorgeschriebenen Verfahren hergestelltes Sandwich-Bauelement zeichnet sich aus durch
a) eine die erste Haut darstellende Schale aus (preß)geformtem Schichtstoff, derart, daß ein Hohlvolumen nicht vernachlässigbarer Tiefe gebildet wird;
b) einen Kern bzw. eine Füllung aus Kunststoffschaum, der in dieses Hohlvolumen eingeführt oder eingespritzt wurde, nachdem dieses durch eine provisorische Platte geschlossen wurde;
c) und eine die zweite Haut bildende Platte, die gegen die Schale und den Schaum verklebt ist, nachdem die provisorische Platte abgenommen ist.
Eine Vorrichtung zur Herstellung des Sandwich-Bauelementes zeichnet sich aus im wesentlichen durch eine hohle Negativform bzw. Matrize, in welcher die Schale geformt/und eine steife Platte, die es ermöglicht, provisorisch den Hohlraum der Schale zum Einführen des ;>chaumes zu schließen. *wird
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen:
Pig. 1 eine Ausführungsform eines fertigen Sandwichwandbauelementes im Schnitt zeigt;
Pig. 2 ist ein Schnitt, der die Phase des Pormens der Schale erläut ert;
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J1Ig. 3 ist ein Schnitt, der die Phase des Einführens und des Schäumens verdeutlicht;
Pig. 4 einen Schnitt, der die Phase des Trocknens und Kontrollieren verdeutlicht, wiedergibt; und
Pig. 5 ist ein Schnitt, der die Phase des Verklebens der die zweite Haut bildenden Platte verdeutlicht.
In Pig. 1 ist im schnitt ein ,. andwich-Wandbauelement (Verbundbauteil) nach der Erfindung dargestellt. Dieses Element umfaßt :
1) Sine die erste Haut bildende Schale 1 aus (preß)-geformtem Schichtstoff, derart, daß ein Hohlvolumen V nicht vernachlässigbarer Tiefe P gebildet wird.
2) Einen Kern oder eine Püllung aus Kunststoffschaum, der in dieses Hohlvolumen V, nachdem dieses durch eine provisorische Platte geschlossen ist, eingeführt wurde, wie weiter unten genauer dargelegt.
3) Eine die zweite Haut bildende Platte 3» die auf die Schale 1 und den Schaum 2 verklebt ist, nachdem die provisorische Platte abgenommen ist.
Die Schale 1 wird vorzugsweise aus Glasfaserschichtstoff hergestellt, indem gleichzeitig Harz und geschnitte Glasfasern aufgesprüht bzw. abgeschieden werden.
Diese Schale kann auch aus irgendeinem anderen Material
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hergestellt sein, das den ästhetischen, mechanischen und Isolierungsanforderungen genügt, die im Hochbau gefordert werden.
Der Kern 2 wird aus Kunststoffschaum hergestellt. Es ist hierbei möglich, unter zahlreichen Schaumstoffen, wie "beispielsweise PTC, Polyurethan, Phenolharze etc. zu wählen. Bevorzugt wird jedoch Phenolharz für den Hochbau wegen seiner Isolierungseigenschaften, seiner mechanischen Festigkeit und seiner Feuerbeständigkeit, verwendet.
Die die zweite Haut "bildende Platte 3 kann aus irgendeinem Material hergestellt sein, welches kompatibel mit den spezifischen !Forderungen des Gebäudetyps ist, für die das Sandwich-Element bestimmt ist. Diese Platte kann somit aus Holz, Metall, als Spannplatte, Wandgipsplatte, Schichtstoffplatte, Laminat, Glas, Glaskeramik etc. hergestellt sein.
Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung ermöglichen die Herstellung des Wandbauelementes aus Phenolharzschaumstoff, wobei es möglich wird, Wasserdampf und während des Schäumens erzeugte Säuren zu beseitigen, wie mit Bezug auf die Figuren 2 bis 5 näher beschrieben wird.
JPig. 2 zeigt die erste Phase des Verfahrens. In dieser Eigur erkennt man bei 4 eine hohle Matrize, die auf die Platte 5 einer Presse gesetzt ist, deren Grundplatte bei 6 erkennbar ist. !fach Streichen des Forminneren mit einem Sntformungsmittel und dann einer GeI-
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schicht, sprüht man gleichzeitig nach einem "bekannten Verfahren "beispielsweise Polyesterharz mit geschnittenen Glasfaser auf, bis man eine Schale 1 gewünschter Dicke erhält. Soll diese Schale 1 aus einem anderen Material als dem Glasfaserschichtstoff hergestellt sein, so ist natürlich die Art des Eormens materialspezifisch ■ ■"-
Die Verwendung einer Schale aus Glasfaserschichtstoff ist also nicht als "begrenzend anzusehen.
Wird das Polyester polymerisiert oder "befindet es sich im Zuge der Polymerisierung, so ordnet man auf der Schale 1 eine steife Platte aus Holz oder Metall unter Zwischenschaltung einer kompressiblen Dichtung 8 zwischen Schale 4 und Platte 7 an, wobei die Dichtung dazu bestimmt ist, während des Schäumungsvorganges für die Abdichtung zu sorgen. Die Dicke der Dichtung 8 ist in der Zeichnung aus Darstellungsgründen übertrieben. Die Platte 7 ist entsprechend den Abmessungen des Sandwich-Wandbauelementes mit ein oder mehren Eingußlöchern 9 und Entlüftungskanälen 10 versehen und ist mit einem Entformungsmittel oder dergleichen vorbeschichtet. Man senkt die obere Platte 11 der Presse ab. Deren Kolben ist bei 12 unter Zwischenschaltung von schematisierten Keilen 13, die ausreichend hoch sind, um das Einspritzen zu ermöglichen, dargestellt. Die Presse hält die Platte 7 im stark zusammengedrückten Zustand, unter Zusammenquetschen der Dichtungen 8, gegen die Schale 1. Eine zweckmäßige Menge katalysierten bzw. gehärteten Phenolharzes, die ein Schaumbildungsmittel enthält, wird über die Gießöffnung(en) ,eingespritzt, oehr schnell bildet sich Schaum 9
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und füllt das Volumen V, wobei die Luft über die Entlüftungskanäle IO entweicht. Man kann dann die Presse anheben und die Platte, die nur eine provisorische Rolle in der Schließung des Hohlraumes V während des Schäumvorgangs gespielt hat, abheben.
Das Element hat dann das Aussehen entsprechend Pig. 4» der Schaum 2 füllt das Volumen V insgesamt.
Es ist dann also möglich, und hierin ist ein wichtiger Vorteil des Verfahrens zu sehen, den Schaum zu untersuchen und sicherzustellen, daß die Schäumung gleichförmig ohne Lufttaschen ist, welche nachteilig für Festigkeit und Isolierungseigenschaften des Elementes wären.
In einer folgenden Phase des Verfahrens nach der Erfindung läßt man den Schaum in der Umgebungsluft oder im Trockenschrank bzw. Trockenofen, wenn das Verfahren beschleunigt werden soll, trocknen, um aus diesem jede Spur Wasserdampf und restlicher Säuren zu entfernen; hierin ist ein weiterer wichtiger Vorteil des Verfahrens zu sehen.
Pig. 5 zeigt die Endphase im Herstellungsverfahren nach der Erfindung, nämlich das Aufkleben der zweiten Haut.
Nachdem die die Schale 1 und den Schaum 2 enthaltende Form 4 aus dem Trockenofen herausgenommen ist, bringt man sie wieder auf die Platte 5 der Presse, beschichtet die Oberfläche des Schaums 2 sowie die horizontalen
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Ränder 14 der Schale 1 mit einem geeigneten Klebstoff, legt die die zweite Haut bildende Platte 15 auf und preßt sie derart, daß der Klebvorgang sichergestellt ist. Das Herstellungsverfahren ist beendet, die Gesamtanordnung des Sandwich-Bauelementes muß nur noch entformt werden.
Fach der oben gegebenen Beschreibung sieht man, daß unter Verwendung eines dem in-situ-Verfahren stark benachbarten Schäumungsverfahrens mit allen dem in-situ-Verfahren innewohnenden Vorteilen dessen Nachteile beseitigt werden können.
Nur beispielsweise werden die vorstehend genannten Materialien genannt. Die 3?orm des Sandwich-Wandbauteils ist ebenfalls nicht als begrenzend anzusehen; selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung diese Platte jede gewünschte Form haben und auchteispielsweise in dem Hohlraum V vor der Jchäumung geformte Versteifungen enthalten, die in an sich bekannter Weise im Schaum eingebettet sind und für eine feste Verbindung zwischen den beiden Außenhäuten sorgen.
Ansprüche
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Claims (1)

  1. MO5431
    - ίο -
    ANSPRÜCHE
    1. Verfahren zur Herstellung eines Sandwich-Wand- \bauelementes bzw. eines Verbundwandbauteils für den Hochbau mit zwei einem Schaumstoffkern einschließenden Außenhautausbildungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Außenhautausbildungen zur Bildung eines Hohlraums (press)geformt wird, in welchen ein Kunststoffschaum eingespritzt wird, nachdem provisorisch dieser Hohlraum geschlossen wurde; daß der Hohlraum nach dem chäumen wieder geöffnet wird, um ihn endgültig nach Vergehen eines Trocknungszeitraumes zu schließen, indem auf den Schaum eine die zweite Haut bildende Platte geklebt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Umgebungstemperatur getrocknet wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Heizschrank oder Heizofen getrocknet wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Wiedereröffnung des Hohlraums und vor dem Aufkleben der zweiten Haut der Schaum überprüft wird.
    5. Sandwich-Wandbauteil für den Hochbau, hergestellt nach dem Verfahren eines der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch:
    a) Eine Schale(1) als erste Haut aus Schichtpreßstoff, derart, daß ein Hohlraum (V) nicht vernach-
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    lässigbarer Tiefe (P) gebildet wird;
    b) einen Kern (2) aus in den Hohlraum (Y) eingespritztem Kunststoff, wobei der Hohlraum vorher durch eine provisorische Platte (7) geschlossen worden ist;und durch
    c) eine die zweite Aussenhaut bildende Platte (3)» die auf die Schale 0-) und den Schaum (2) nach Abnahme der provisorischen Platte (7) geklebt ist.
    6. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (1) durch gleichzeitiges Aufsprühen bzw. Abscheiden von Harz und geschnittenen Glasfasern erhalten ist.
    7. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (1) durch Kontaktpressen hergestellt ist.
    8. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (1) parallel zu ihrer Ebene umgebördelte Ränder (14) aufweist.
    9 . Bauteil nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Innenaussteifung.
    10. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Haut bildende Platte (3) aus .ichichtstoff besteht.
    11. Bauteil nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Haut bildende Platte (3)
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    - 12 eine Spannplatte ist.
    12. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Haut bildende Platte (3) aus Metall besteht.
    13. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Haut bildende Platte (3) aus Schichtstoff besteht.
    14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4j gekennzeichnet durch eine hohle Negativform (4) bzw. Matrize, in welcher die Schale (1) geformt wird; und eine steife Platte (7), zum provisorischen Verschließen des Hohlraums (V) der Schale (1) zum Einspritzen des Schaums (2).
    15. Vorrichtung nach Anspruch 14} dadurch gekennzeichnet, daß die steife Platte (7) mit wenigstens einer Gießöffnung (9) sowie Entlüftungskanälen (10) versehen ist.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die steife Platte (7) provisorisch auf der Schale und der Negativform (4) mittels einer für die Abdichtung sorgenden undurchlässigen Dichtung (8) angeordnet ist.
    17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, gekennzeichnet durch eine Presse (6, 12), zwischen deren Platten (5; 11) Negativforni/und steife Platte (7) vorgesehen sind. (4)
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