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Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Bausteinen mit
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verbesserten Wärmedämmeigenschaften Die Erfindung richtet sich auf
ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen von Bausteinen mit verbesserten
Wärmedämmeigenschaften, wobei vorgefertigte, mindestens einen durchgehenden Hohlraum
aufweisende Bausteine mit einer ihrer offenen Seiten auf eine wandernde Unterlage
aufgelegt werden und in die Hohlräume von oben ein flüssiges, Schaumstoff bildendes
Reaktionsgemisch eingefüllt wird und wobei die Bausteine nach Beendigung der Schäumreaktion
von der wandernden Unterlage abgenommen werden.
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Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem
endlosen Transportband, über dessen Einlaufende eine Aufgabevorrichtung für die
Bausteine vorgesehen ist, und wobei über dem Transportband eine Füllvorrichtung
für die Hohlräume angeordnet ist.
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Bei den bisher bekannten Fertigungsmethoden tritt der Nachteil auf,
daß beim FUllen der Hohlräume der Bausteine das Transportband, auf das die Bausteine
zum Zwecke des FUllens aufgesetzt werden, durch das flüssige Reaktionsgemisch verschmutzt
wird. Das Transportband muß also laufend mechanisch oder mittels Lösungsmittel gereinigt
werden. Natürlich
könnte man zum Schutz des Transportbandes auch
eine Abdeckfolie aus Papier oder Kunststoff verwenden, die anschließend jedoch nicht
mehr zu verwerten ist. Auch erweist es sich als schwierig, diese Abdeckfolie ohne
Beschädigungen von dem anhaftenden Schaumstoff zu lösen, so daß Fetzen der Abdeckfolie
an den Bausteinen verbleiben.
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Beim Vermauern dieser Bausteine hat sich gezeigt, daß der Schaumstoff
eine schlechte Verbindung mit dem Mörtel eingeht.
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Diese Verbindung ist durch anhaftende Fetzen der Abdeckfolie nur noch
schlechter.
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Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, eine bessere Bindung
des Mörtels mit dem Schaumstoff sicher zu stellen.
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Gleichzeitig soll beim Ausschäumen der Bausteine eine Verschmutzung
des Transportbandes durch anhaftenden Schaumstoff vermieden werden.
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Diese beiden an sich voneinander unabhängigen Aufgaben löst die Erfindung
in verfahrenstechnischer Sicht in eleganter Weise durch eine einzige Maßnahme, nämlich
dadurch, daß vor dem Auflegen der Bausteine eine Schicht körnigen Materials auf
die wandernde Unterlage aufgegeben wird.
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Dadurch wird erreicht, daß die Bausteine nicht unmittelbar mit der
Unterlage in Berührung kommen und jene nicht verschmutzen können. Zum anderen dringt
das flüssige Reaktionsgemisch in den obersten Teil der Schicht ein und umschließt
eine Vielzahl von Körnern teilweise. Es versteht sich, daß dadurch über diese teilweise
in den Schaumstoff eingebetteten Körner eine bessere Verbindung zwischen Schaumstoff
und Mörtel stattfindet.
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Nach einer besonderen Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird nach dem Einfüllen des Reaktionsgemisches der in der Bildung begriffene Schaumstoff
mit körnigem
Material abgedeckt. Dadurch wird auch die zweite freie
Oberfläche des Schaumstoffes in gleicher Weise für eine bessere Mörtelhaftung präpariert.
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Vorzugsweise werden die Hohlräume nach dem Einfüllen des Reaktionsgemisches
von oben abgedichtet und die Abdichtung erst nach Beendigung der Schäumreaktion
entfernt.
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Diese Abdichtung bringt den Vorteil, daß der aufsteigende Schaumstoff
sich nicht über die Höhe des Hohlraumes hinaus ausdehnen kann, sondern vielmehr
durch den sich aufbauenden Druck eine verstärkte Haftung des Schaumstoffes an dem
körnigen Material, das sich auf der wandernden Unterlage befindet, erzielt wird.
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Alternativ hierzu werden die Hohlräume erst nach dem Abdecken des
in der Bildung begriffenen Schaumstoffes von oben mit körnigem Material abgedichtet
und die Abdichtung erst nach Beendigung der Schäumreaktion entfernt.
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Dadurch wird erreicht, daß ein überquellen des Schaumstoffes über
die Höhe des Hohlraumes hinaus vermieden wird und daß gleichzeitig eine Verschmutzung
des abdichtenden Bandes verhindert wird.
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Als körniges Material finden vorzugsweise Sand, feiner Kies, Splitt,
Schlacke oder Kunststoffgranulat Verwendung.
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Als besonders geeignet hat sich eine Korngröße von 0,5 bis 3 mm des
körnigen Materials gezeigt. Möchte man jedoch eine besonders starke Verankerung
zwischen Baustein und Mörtel erzielen, so lassen sich auch größere Partikelchen
in Würfel-, Kugel- oder Stäbchenform verwenden, die etwa einen Durchmesser bzw.
eine Kantenlänge von bis zu 20 mm aufweisen. In diesem Falle empfiehlt es sich jedoch,
zunächst eine Unterschicht von feinkörnigerem Material auf die
wandernde
Unterlage aufzulegen, um ein Durchfließen des flüssigen Reaktionsgemisches durch
die zwangsläufig größeren Kanäle der Schicht zu verhindern. Diese abdichtende Schicht
sollte eine Höhe aufweisen, die mindestens der Größe der Teilchen der Grobschicht
entspricht. Dies hat den Vorteil, daß beim Auflegen der Bausteine auf die Grobschicht
die gröberen Partikel völlig in die feinere Schicht hineingedrückt werden, so daß
der Baustein an sich auf der feinen Schicht ruht und durch diese nach außen hin
abgedichtet wird, um ein Entweichen des flüssigen Gemisches zwischen Baustein und
körnigem Material zu vermeiden. Bei der Aufgabe auf die wandernde Unterlage bzw.
auf die feinkörnige Schicht haben sich die gröberen Teilchen von selbst etwas in
die Feinschicht eingegraben, so daß diese abgedeckten Teile günstigerweise nicht
vom Schaumsvofr umschlossen werden können.
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Die gewünschte Eindringtiefe der Grobteilchen in die Feinschicht läßt
sich durch Versuche sehr einfach ermitteln und hängt im wesentlichen von der freien
Fallhöhe ab, die entsprechend eingestellt werden kann.
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Als Schichthöhe für das feinkörnige Material hat sich eine Höhe von
wenigstens 5 bis 60 mm, vorzugsweise 10 bis 30 mm, bewährt.
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Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß, in Förderrichtung gesehen, vor der Aufgabevorrichtung
für die Bausteine eine Aufgabevorrichtung für körniges Material angeordnet ist.
Sie besteht beispielsweise aus einem Trichter, der sich quer über das Einlaßende
des Transportbandes erstreckt, und unten einen Auslaßschlitz aufweist, dessen Länge
der Beschickungsbreite des Transportbandes entspricht. Sofern der Auslaßschlitz
nicht selbst als Abstreifer ausgebildet ist, kann der Aufgabevorrichtung zusätzlich
ein Abstreifer zugeordnet sein, um eine gleichmäßige Schichthöhe zu erzielen. Werden
mehrere Schichten verschiedener Körnung aufgetragen, so
besteht
die Aufgabevorrichtung vorzugsweise aus zwei Aufgabetrichtern, die nacheinander
geschaltet sind.
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Vorzugsweise ist, in Förderrichtung gesehen, hinter der Füllvorrichtung
eine zweite Aufgabevorrichtung für körniges Material vorgesehen.
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Diese zweite Aufgabevorrichtung dient dem Aufbringen einer Abdeckung
auf die obere freie Fläche des in den Hohlräumen aufsteigenden Schaumstoffes. Diese
Aufgabevorrichtung ist in einem solchen Abstand von der Füllvorrichtung, mit der
das Reaktionsgemisch in die Hohlräume eingegeben wird, entfernt, daß die Schäumreaktion
schon so weit fortgeschritten ist, daß durch die Belastung durch das körnige Material
keine Zerstörung des Schaumstoffes entsteht. Die Schaumstoffoberfläche muß schon
so fest sein, daß die körnigen Teilchen nur etwa zur Hälfte eindringen können.
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Bei einer besonderen AusrUhrungsform der Einrichtung ist, in Förderrichtung
gesehen, hinter der Füllvorrichtung eine Abdichtvorrichtung ftlr die offenen Oberseiten
der Bausteine angeordnet.
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Als Abdichtvorrichtung eignet sich besonders gut ein umlaufendes Transportband.
Es soll einen relativ nachgiebigen Belag haben, damit die groben Toleranzen in der
Höhe der Bausteine ausgeglichen werden, ohne daß Schaumstoff austreten kann.
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Alternativ hierzu ist, in Förderrichtung gesehen, hinter einer zweiten
Aufgabevorrichtung für körniges Material eine Abdichtvorrichtung für die offenen
Oberseiten der Bausteine angeordnet. Diese Ausfrurungsform ist besonders günstig,
weil bei ihr die Abdichtvorrichtung durch die Abdeckung mit körnigem Material vor
dem Anhaften des Schaumstoffes geschützt ist.
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Wird kein Abdichtband verwendet, so ist es sinnvoll, hinter der Stelle,
an der der Schaumstoff bereits voll ausreagiert ist, eine Schneidevorrichtung, vorzugsweise
einen als Säge ausgebildeten Draht, knapp über der Höhe der Bausteine anzuordnen,
um eventuell überstehende Schaumstoffköpfe, wie sie beispielsweise beim Anfahren
der Einrichtung auftreten können, abzuschneiden.
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Am Auslaufende des Transportbandes ist vorzugsweise eine Sammelvorrichtung
für das restliche körnige Material angeordnet. Sie besteht in einfachster Weise
aus einem Sammeltrichter. Gegegebenenfalls ist sie mit einer Siebvorrichtung gekoppelt,
um Verklumpungen, die beispielsweise von verschüttetem Reaktionsgemisch herrühren
können, auszuscheiden. Ist die Aufgabevorrichtung für mehrere Schichten verschiedener
Körnung vorgesehen, so weist auch die Sammelvorrichtung ein entsprechendes Trennsieb
auf, um die beiden Korngrößenfraktionen wieder zu trennen.
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Vorzugsweise ist die Sammelvorrichtung über eine Fördervorrichtung
mit mindestens einer der Aufgabevorrichtungen für körniges Material verbunden.
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Der Sammeltrichter öffnet dabei beispielsweise auf ein zweites, unterhalb
des vorbeschriebenen Transportbandes angeordnetes, entgegengesetzt laufendes Transportband,
von dem das körnige Material in einen Behälter abgeworfen wird, aus dem es mittels
eines Druckförderers der Aufgabevorrichtung zugeführt wird. Legt man zwei Schichten
verschiedener Körnung auf, so ist die Aufgabevorrichtung vorzugsweise so gestaltet,
daß beim Abwerfen mittels des Druckförderers das körnige Material auf ein Sieb gelangt,
wobei das feinere Material durch das Sieb hindurch in den Aufgabetrichter für das
Feinmaterial rällt, während das gröbere Material vom Sieb, das vorzugsweise schräg
geneigt ist, in den Aufgabetrichter für grobes Material gleitet. Würde man bei dieser
Ausführungsform
die Korngrößenfraktionen bereits am Abwurfende
des Transportbandes trennen, so müßte man zwei Fördervorrichtungen zum Rückführen
der beiden Fraktionen vorsehen.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung arbeitet kontinuierlich oder kontinuierlich
intermittierend. Bei kontinuierlicher Betriebsweise muß das Band so langsam laufen,
daß die Aufgabevorrichtung sowie die Abgabevorrichtung für die Bausteine und die
Füllvorrichtung zum Eintragen des Reaktionsgemisches in die Hohlräume der Bausteine
ihre Funktion während des Bandvorschubes erfüllen können. Sofern diese Zeiten nicht
ausreichen, müssen die genannten Hilfsvorrichtungen ein Stück parallel zum Band
mitlaufen, wodurch erhöhter maschineller Aufwand entsteht. Alternativ hierzu arbeitet
das Transportband kontinuierlich intermittierend, indem es immer taktweise vorgeschoben
wird, so daß während der Stillstandszeiten jeweils das Auflegen, FUllen und Abnehmen
der Bausteine geschieht. Die Stillstandszeiten hängen lediglich von der Arbeitsgeschwindigkeit
der genannten Hilfsvorrichtungen ab.
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Die dazwischen liegenden Förderzeiten sollen möglichst kurz sein.
Aber auch hier ist der maschinelle Aufwand abzuwägen, denn bei langsamen Förderzeiten
kommt dies der Schäumreaktion zugute, so daß ein kürzeres Transportband ausreicht
als bei kurzen Förderzeiten; denn die Bausteine können erst vom Band abgenommen
werden, wenn die Schäumreaktion beendet ist.
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Für einen optimalen Betrieb der Einrichtung ist es erforderlich, daß
sie eine gewisse Breite besitzt, so daß vorzugsweise mindestens drei Bausteine parallel
nebeneinander aufgesetzt werden können.
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Dabei besteht die Füllvorrichtung aus einem Mischkopf, dem die Reaktionskomponenten
zugeführt werden. Die Auslaßöffnung des Mischkopfes mündet in ein Verteilerrohr,
das eine der zu füllenden Hohlräume entsprechende Anzahl von Auslaufstutzen aufweist.
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In einer Zeichnung ist die erfindungsgemäße Einrichtung an einem Beispiel
rein schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1
die Einrichtung in der Seitenansicht und Fig. 2 die Einrichtung in der Draufsicht.
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Aur das Obertrum 1 eines umlaufenden Transport bandes 2 wird mittels
einer als Aufgabetrichter ausgebildeten Aufgabevorrichtung 3 eine Schicht 4 aus
körnigem Material (Sand) aurgegeben. Ein Abstreifer 5 sorgt für gleiche Schichthöhe.
Das Obertrum 1 ist durch eine Platte 6 unterstützt. Mittels einer Aufgabevorrichtung
7 werden Bausteine 8 auf die auf dem Transportband 2 ruhende Sandschicht 4 aufgesetzt.
Die Aufgabevorrichtung 7 ist als quer um Transportband 2 arbeitende Vorrichtung
ausgebildet. Während des Auflegevorganges steht das Band still. Gleichzeitig wird
über eine Füllvorrichtung 9, bestehend aus einem Mischkopf 10 mit Verteilerrohren
11, ein flüssiges Polyurethan-Reaktionsgemisch in die Hohlräume 12 der Bausteine
8 eingetragen, die sich gerade im Bereich der Füllvorrichtung 9 befinden. Es versteht
sich, daß der Abstand der Füllvorrichtung 9 von der Aufgabevorrichtung 7 für die
Bausteine 8 so bemessen ist, daß die Füllrohre 11 jeweils über den Hohlräumen 12
eines bzw. mehrerer parallel angeordneter Bausteine 8 stehen müssen. Der Füllvorgang
muß innerhalb der Stillstandszeit des Transportbandes beendet sein. Bezogen auf
den zeitlichen Bandvorschub, ist eine weitere Aufgabevorrichtung 13 für körniges
Material in einer solchen Entfernung hinter der Füllvorrichtung 9 angeordnet, daß
der sich bildende Schaumstoff schon so weit verfestigt ist, daß er von dem aufgegebenen
körnigen Material, das aus Sand besteht, nicht mehr zerstört wird, jedoch dessen
teilweises Einsinken, etwa bis zur Hälfte, ermöglicht. Kurz danach, d. h. noch bevor
die Hohlräume 12 völlig mit Schaumstoff ausgefüllt sind, wird die Oberseite der
Bausteine mit einem Abdichtband 14 belegt, das endlos umläuft und dessen
Vorschub
und Geschwindigkeit mit denjenigen des Transportbandes 2 abgestimmt sind. Schließlich
ist hinter dem Abdichtband 14 eine Bürste 15 vorgesehen, die den überschüssigen
Sand von der Oberfläche der Bausteine 8 fegt. Eine Abnahmevorrichtung 16 dient dem
Abnehmen der Bausteine vom Transportband 2. Sie arbeitet, ebenfalls wie die Aufgabevorrichtung
7, quer zur Förderrichtung des Transportbandes 2. Unter dem Auslaufende 17 des Transportbandes
2 ist eine als Trichter ausgebildete Sammelvorrichtung 18 für das überschüssige
körnige Material vorgesehen. Ein Transportband 19 sowie zwei Senkrechtförderer 20
bzw. 21 dienen als Rückfördervorrichtung 22 für das körnige Material. Mittels eines
Abstreifers 23 wird ein Teil des Materials vom Transportband 18 abgenommen und in
einen Trog 24 geleitet, aus dem der Senkrechtförderer 20 das Material zur Aufgabevorrichtung
13 fördert. Das restliche Material gelangt mittels eines Transportbandes 19 zu dem
Trog 25, aus dem der Senkrechtförderer 21 dieses Material zu der Aufgabevorrichtung
3 fördert. Es versteht sich, daß mindestens einer Aufgabevorrichtung auch laufend
neues körniges Material zugeführt werden muß, und zwar in einer Menge, die der an
den Bausteinen haften bleibenden Menge an körnigem Material entspricht, abgesehen
von sonstigen Verlusten.