DE2940816A1

DE2940816A1 - Verbundbausteine und vorrichtungen zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2940816A1
Application number: DE19792940816
Authority: DE
Inventors: Heinz Decker; Werner Dr. 5000 Köln Dietrich; Manfred 8904 Friedberg Tieschky
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1979-10-09
Publication date: 1981-04-23

Description

Verbundbausteine und Vorrichtungen zu ihrer Herstellung
Es sind Bausteine mit verbesserten Wärmedämmeigenschaften bekannt, bei denen die durchgehenden Hohlräume ausgeschäumt sind. Auch Vorrichtungen zur Herstellung solcher Steine sind bekannt. Bei einer Wand, die mit solchen Steinen aufgebaut ist, kommt das hohe Wärmedämmvermögen des Schaums jedoch nur bedingt zum Tragen, weil Stege, durch die Vorder- und Hinterstein miteinander verbunden sind, Wärmebrücken von der Innen- zur Außenwand bilden.
Aufgabe der Erfindung ist ein Verbundbaustein, bei dem bei ausreichender Festigkeit die wärmedämmende Wirkung des Schaums im Wandaufbau maximal zur Geltung kommen kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Steine.
Die Aufgabe wird von einem Stein gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Zusammenhalt der sandwichartig geschichteten Steine ausschließlich durch eine Schaumschicht aus Polyurethan bedingt ist ohne weitere Verbindung der einzelnen Steine untereinander. Die Vorrichtungen zur Herstellung solcher Verbundbausteine ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei Andruckplatten mit einer nachgebenden elastischen Auflage vorhanden sind, die horizontal beweglich sind und durch gleichzeitiges Einklemmen der zu einem Verbundbaustein gehörenden Einzelsteine von zwei Schmalseiten her die Lage der einzelnen Steine zueinander fixieren und die Andruckplatten auch in angedrücktem Zustand vertikal verschiebbar sind oder bei in der Höhe festliegenden Andruckplatten die Trägerplatte vertikal verschiebbar ist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der erfindungsgemäße Stein vereinigt in sich in vorteilhafter Weise die Funktionen des Tragens und des Dämmen. Er kann in jeder handelsüblichen Größe hergestellt werden und die Toleranzen der Verbundsteine sind nicht größer als die von den Einzelelementen.
Bevorzugt wird der Verbundbaustein aus genormten Bausteinen hergestellt und die Hartschaurnstoffschicht so gewählt, daß der größere Verbundstein in das Mauerwerksraster paßt. Der Aufbau einer gut wärmeisolierenden Wand ist mit solchen Steinen erheblich schneller möglich als bei einer zusätzlich aufgebrachten konventionellen Isolierung, und wegen der guten Anpaßbarkeit der Steine an bekannte Größen ist ein erheblicher Rationalisierungseffekt möglich. Ein Verbundbaustein kann aus verschiedenen Komponenten aufgebaut sein. Eine Kombination aus einem Vollstein, einer Polyurethanschaumschicht und glasierte Keramik kann gleichzeitig Höchstwerte für Schalldämmung, Wärmedämmung und Wetterfestigkeit ergeben.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Steine wirtschaftlich zu fertigen.
Sandwichbauteile mit zwei Deckschichten und einer Schaumschicht aus Polyurethan sind zwar bekannt, die Herstellungstechnik läßt sich jedoch nicht auf Ziegel-oder Leichtbetonsteine übertragen, weil diese Steine nie das Idealmaß mit engen Toleranzen haben und beim Aus schäumen Schaum in unkontrollierbarer und nicht vorhersehbarer Weise aus der Form austritt. Dadurch wird die Qualität des Hartschaumstoffs negativ beeinflußt, eine einwandfreie Füllung des Hohlraums ist nicht gewährleistet, und der austretende Schaum kann die Mörtelhaftung am Stein verschlechtern. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Austreten von Schaum mit einfachen Mitteln verhindert.
Die Halterung der Steine von der Seite her, und damit die seitliche Abgrenzung der Form kann sowohl "diskontinuierlich" als auch "kontinuierlich" erfolgen.
Die Herstellung der Verbundbausteine ist sowohl einzeln, üblicherweise auf einer Palette, als auch kontinuierlich auf einem Band möglich. Grundsätzlich werden die Steine bereits durch die Setzanlage, bzw. in Ausnahmefällen per Hand, im richtigen Abstand zueinander auf eine geeignete Unterlage mit einem Belag aufgebracht. Normalerweise werden die Steine mit einer Schmalseite auf die Unterlage gestellt, weil man an möglichst großflächigen Verbundsteinen interessiert ist. Auf der Unterlage ebenso wie auf den anderen Seiten der den Verbundbaustein begrenzenden Form sind Träger mit einer nachgebenden elastischen Auflage. Die Oberflächen dieser Auflagen werden so behandelt, daß sich eine Trennwirkung zum Polyurethanschaum ergibt. Ein Festkleben des Steins an der Form wird dadurch verhindert.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Verbundbaustein; Fig. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Steins in Draufsicht; Fig. 3 eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung der Steine in Draufsicht.
Der Verbundbaustein nach Fig. 1 besteht grundsätzlich aus einem Vorderstein 1 und einem Hinterstein 2. Sie können aus gleichem oder verschiedenem Material bestehen, bevorzugt ist gebrannter Ton oder Leichtbeton.
Sie sind durch eine ausgeschäumte Polyurethanschicht 3 "zusasmengeklebt". Gegebenenfalls können auch noch weitere Steine 4 dazwischengeschichtet sein. Zur Bildung der Schaumschicht wird ein Gemisch aus 100 Gew.-Teilen eines Polyols (z.B. Baymer Zu po 1167 A/O) 135 Gew.-Teilen eines Isocyanates (z.B. Desmodur44V20) 5 Gew.-Teilen eines Aktivators (z.B. Desmorapid 1885) 25 Gew.-Teilen eines Treibmittels (z.B. Frigen ZuR 11) 10 Gew.-Teilen eines Treibmittels (z.B. Frigen R R 12) erzeugt. Die freie Rohdichte beträgt etwa 25 kg/m³; die Topfzeit liegt bei 30 bis 32 Sekunden.
Üblicherweise ist diese Schicht 30 bis 130 mm dick, die praktisch allein den Wärmewiderstand bestimmt.
Eine gegenseitige Abstützung oder Verankerung der Steine untereinander ist nicht erforderlich; im Hinblick auf die Wärmedämmeigenschaften wäre sie schädlich.
Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundbausteins aus einem Vorder- und einem Hinterstein ist in Fig. 2 dargestellt. Auf dem Träger 10 nit einer nachgebenden, elastischen Auflage 11 wird ein Vorderstein 12 und ein Hinterstein 13 mit Hand, üblicherweise aber mit einer Setzvorrichtung, gestellt. Durch den Abstand zwischen Vorder- und Hinterstein ist der Spalt 14 für die Schaumschicht festgelegt. Von der Seite her werden durch eine Schubvorrichtung 15 Andruckplatten 16, die ebenso wie die Trägerplatte 10 mit einer nachgebenden, elastischen Auflage 17 bedeckt sind, an die Steine herangefahren werden. Um evtl. Unebenheiten an den Steinen besser ausgleichen zu können, sind die Andruckplatten 16 über Kugelgelenke 18 an den Kraftübertragungsstangen 19 befestigt. Es kann sinvoll sein, durch eine Vorrichtung dafür zu sorgen, daß die Andruckplatten 16 immer näherungsweise parallel zueinander ausgerichtet sind. Wenn der Reibschluß an den Steinen 12,13 mit den Andruckplatten 16 hergestellt ist, muß noch zur Verbesserung der Abdichtung der Steine an der Trägerplatte der Stein nach unten gedrückt oder die Trägerplatte bei durch die seitlichen Andruckplatten festgehaltener Steinhöhe angehoben werden. Ublicherweise ist die Schubvorrichtung 15 so ausgebildet, daß die Kraftübertra- gungsstangen 19 die Steine in die nachgebende, elastische Unterlage 11 hineindrücken können. Nach dem Befüllen des Spaltes 14 mit einem reaktionsfähigen Polyurethanhartschaumstoffgemisch wird der Stein mit einer nicht gezeichneten Platte, die von oben her auf den Spalt 14 und die beiden Steine 12,13 gedrückt werden kann, abgedichtet. Nach 1 bis 4 Minuten ist der Schaum fest geworden und der Stein kann entnommen werden.
Nach dem gleichen Prinzip können die Verbundbausteine auch kontinuierlich hergestellt werden. In Fig. 3 werden die beiden miteinander zu verbindenden Steine 30,31 auf das mit einer nachgebenden elastischen Unterlage versehene Band 32 gesetzt. Von beiden Seiten her nähern sich in der Figur nur schematisch gezeichnete Seitenbänder 33,34, die gleichschnell wie das Band 32 laufen und auch eine nachgebende elastische Auflage haben. Die Setzvorrichtung läuft solange synchron mit, bis die Steine 30,31 durch die Seitenbänder 33,34 per Reibschluß übernommen sind. Anschließend wird das Band 32 durch Stützrollen angehoben, wodurch eine sichere Abdichtung in der Bodenzone erreicht wird. Dann wird das Polyurethanhartschaumstoffreaktionsgemisch 36 eingefüllt und der Hohlraum durch das von oben herunterkom.nende Band 37 abgeschlossen.
In den Beispielen und Figuren sind die Einzelsteine und die Verbundbausteine quaderförmig. Durch entsprechende Anpassung des Trägers und der Platten-bzw. der Bänder können auch kompliziertere Formen von Verbundbausteinen mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen hergestellt werden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Verbundbaustein, bestehend aus einem Vorder- und einem Hinterste in und gegebenenfalls auch aus einem Zwischenstein, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusammenhalt der sandwichartig geschichteten Steine (1,2,4) ausschließlich durch eine Schaumschicht (3) aus Polyurethan bedingt ist, ohne weitere Verbindung der einzelnen Steine (1,2,4) untereinander.
2) Verbundbausteine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steinqualltät bzw. erkstoffart von Vorder- (1) und Hinterstein (2) unterschiedlich ist.
3) Vorrichtung zur Herstellung von Verbundbausteinen nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einem Träger mit einer nachgebenden elastischen Auflage, die ebenso wie die anderen Auflagen an den Formgebungselementen, die mit Polyurethanschaum in Berührung kommen, eine Oberfläche mit einer Tennwirkung gegen Polyurethan haben, einer Setzanlage, die die zu verbindenden Steine im vorgegebenen Abstand auf den Träger auflegt, einer oberen Abdeckvorrichtung, sowie einer Anlage zur Erzeugung und Dosierung von Polyurethanschaum, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Andruckplatten (16) mit einer nachgebenden elastischen Auflage (17) vorhanden sind, die horizontal beweglich sind (15,19) und durch gleichzeitiges Einklemmen der zu einem Verbundbaustein gehörenden Einzelsteine (12,13) von zwei Schmalseiten her die Lage der Einzelsteine zueinander fixieren und die Andruckplatten (16) auch im angedrückten Zustand vertikal verschiebbar sind oder bei in der Höhe festliegenden Andruckplatten (16) die Trägerplatte (10) vertikal verschiebbar ist.
4) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckplatten (16) gelenkig an den Kraftübertragungselementen (19) befestigt sind.
5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Hilfseinrichtung an den Andruckplatten die Lage der Andruckplatten (16) zueinander immer näherungsweise parallel ist.
6) Vorrichtung nach Ansprechen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beläge (17) leicht austauschbar sind.
7) Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Verbundbausteinen nach Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus einem Trägerband mit einer nachgebenden elastischen Auflage, die ebenso wie die anderen nachgebenden, elastischen Auflagen an Bändern, die mit Polyurethannartschaum in Berührung kommen, eine Oberfläche mit einer Trennwirkung gegen Polyurethan haben, einer Setzanlage, die die zu verbindenden Steine im vorgegebenen Abstand auf das Band auflegt, einem oberen Band, das mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Trägerband läuft und sich in Bandrichtung soweit absenkt, daß es die Steine von oben abdeckt sobald das Reaktionsgemisch eingefüllt worden ist, sowie einer Anlage zur erzeugung und Dosierung von Polyurethanhartschaum, dadurch gekennzeichnet, daß zwei seitliche, mit gleicher Geschwindigkeit wie das Trägerband (32) laufende Bänder (33,34) vorhanden sind, wobei sich in Bandlaufrichtung der Abstand der beiden Bänder (33,34) zunehmend verkleinert, so daß die Steine seitlich begrenzt und gehalten werden, das Trägerband (32) nach oben und/oder das obere Band (37) weiter nach unten geführt wird, wonach der Zwischenraum mit einem reaktionsfähigen Polyurethanhartschaumstoffgemisch (36) gefüllt wird.