DE29700606U1 - Component made of mainly foamed base material - Google Patents
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DEUTSCHES PATENTAMT 10. Januar 1997GERMAN PATENT OFFICE 10 January 1997
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Paul LingenPaul Lingen
Anmelder-Nr.: 49 46 871
Grefrather Straße 42
47669 Wachtendonk / Wankum Applicant No.: 49 46 871
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Bauelement aus hauptsächlich aufgeschäumtem Basismaterial Construction element made mainly of foamed base material
Plattenförmiges Bauelement oder Formteil für den Gebäudebau aus aufgeschäumtem Kunststoff oder Glas, daß als selbst- oder nichtselbsttragende Isolier-, Wand-, Boden-, Decken-, oder Fassadenelement zur Herstellung von Gebäuden eingesetzt ist und entsprechend der baulichen Aufgabenstellung an mindestens einer Seite des Basismaterials mit einer Schicht aus einem anderen Material ausgestattet ist.Plate-shaped construction element or molded part for building construction made of foamed plastic or glass, which is used as a self-supporting or non-self-supporting insulation, wall, floor, ceiling or facade element for the construction of buildings and, depending on the construction task, is equipped with a layer of another material on at least one side of the base material.
Aus dem Baugewerbe sind seit vielen Jahren Isolierplatten aus Glasoder Mineralfaser (z.B. G+H ISOVER, ROCKWOOL1 u.a.) bekannt, welche zur Isolierung von Wänden und Decken innerhalb und außerhalb von Gebäuden sowie in vielen anderen Anwendungsbereichen ein breites Nutzungsspektrum erschlossen haben. Der Nachteil dieser auch in dünnen Plattendicken üblicherweise bereits sehr gut isolierenden Platten ist die sehr geringe Festigkeit derInsulating panels made of glass or mineral fibre (e.g. G+H ISOVER, ROCKWOOL 1 etc.) have been known in the construction industry for many years and have been used for insulating walls and ceilings inside and outside buildings as well as in many other areas of application. The disadvantage of these panels, which usually provide very good insulation even in thin panels, is the very low strength of the
Platte die keinerlei mechanische Beanspruchung zuläßt, so daß diese Art der Isolierung grundsätzlich eine tragende Konstruktion benötigt.Plate that does not allow any mechanical stress, so that this type of insulation basically requires a supporting structure.
Um diesem Nachteil zu begegnen sind in den letzten Jahrzehnten viele andere Isoliermateriaiien mit statisch definierbahrer Festigkeit auf den Markt gekommen.To counteract this disadvantage, many other insulating materials with statically definable strength have come onto the market in recent decades.
Dazu zählen z.B. Isolierplatten aus aufgeschäumtem Glas (z.B. FOAMGLAS), bei denen das flüssige Glas in der Art aufgeschäumt wird, daß sich eine homogene Platte aus weitestgehend gleichgroßen Bläschen bildet deren Hülle aus dem erstarrenden Glas gebildet wird.These include, for example, insulating panels made of foamed glass (e.g. FOAMGLAS), in which the liquid glass is foamed in such a way that a homogeneous panel is formed from largely uniformly sized bubbles, the shell of which is formed from the solidifying glass.
Ähnlich sind auch Gasbetonplatten und Formteile (z.B. HEBEL, YTONG u.a.) aufgebaut, wobei diese zusätzlich über erhöhte Festigkeitswerte verfügen.Aerated concrete slabs and molded parts (e.g. HEBEL, YTONG, etc.) are constructed in a similar way, although they also have increased strength values.
Desweiteren sind Isoiierbauplatten aus zerspantem Holz bekannt (z.B. HERAKLIT)1 die mit Zement zu einer von vielen isolierenden Lufträumen durchsetzten Platten verarbeitet sind.Furthermore, insulating building boards made of chipped wood are known (e.g. HERAKLIT) 1 which are processed with cement to form a board interspersed with many insulating air spaces.
Zudem kommen in jüngerer Vergangenheit in zunehmendem Maße in Sandwichbauweise ausgeführte Polyurethanpiatten (z.B. HOESCH) auf den Markt, deren Vor- und Rückseite (Sandwichseiten) aus glatten oder geformten Blechen oder Folien bestehen, so daß diese Platten hervorragende statische Eigenschaften bei guten Isolierwerten und einer schnellen Montierbarkeit vereinigen.In addition, polyurethane panels made in sandwich construction (e.g. HOESCH) have recently come onto the market to an increasing extent, with the front and back (sandwich sides) made of smooth or shaped sheets or foils, so that these panels combine excellent static properties with good insulation values and quick assembly.
Als gravierende Nachteile sind bei diesen Platten die geringen Einsatzmöglichkeiten (fast ausschließliche Nutzung als einschalige Wände und Decken im Industrie- und Gewerbebau), der hohe Anteil atmosphärisch bedenklicher Gase die bei der Aufschäumung entstehen und dem hauptsächlich eingesetzten Rohstoffen Erdöl, Erdgas und Kohle zu sehen.The serious disadvantages of these panels are the limited application possibilities (almost exclusively used as single-layer walls and ceilings in industrial and commercial buildings), the high proportion of atmospherically harmful gases that are produced during the foaming process and the raw materials mainly used: oil, natural gas and coal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Bauelemente als Formteile oder insbesondere als Bauplatten zu schaffen, die aus einer aufgeschäumten Isolierung bzw. Isolierschicht gebildet werden und die Ztje nach erfinderischer Ausgestaltung in sich Material bzw. Materialien ^ zur Verfestigung der Isolierschicht enthalten sowie daran in weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ein- oder mehrseitig bzw. mehrschalig mindestens eine anliegende Schicht aus einem anderen Material oder Materialmix vorgesehen ist.The invention is based on the object of creating building elements as molded parts or in particular as building boards, which are formed from a foamed insulation or insulating layer and which, depending on the inventive design, contain material or materials ^ for solidifying the insulating layer and, in further designs of the invention, at least one adjacent layer made of another material or material mix is provided on one or more sides or in multiple layers.
Über diese so geschaffenen Bauelemente sollen isolierende Bauteile, insbesondere neben einfachen Isolierpaneelen auch Wände, Böden, Decken und in ggf. eigens angefertigten Formen hergestellte Formteile gefertigt werden, die nach ihrer Montage ggf. nur noch mit einem äußeren Verputz oder Anstrich bizw. inneren Verputz, Anstrich, Plattierung, Tapete oder anderem zu versehen sind um danach eine fertige Wand oder Decke zu erzeugen.These building elements are intended to be used to manufacture insulating components, in particular, in addition to simple insulating panels, walls, floors, ceilings and, if necessary, molded parts made in specially made molds, which, after assembly, only need to be provided with an external plaster or paint or internal plaster, paint, cladding, wallpaper or other material in order to then create a finished wall or ceiling.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dabei z.B. in der Art gelöst, daß in der einfachsten Ausführungsform der Bauelemente, nur einteilig bzw. einschichtig ein aufgeschäumtes Isolierbauteil bzw. Isolierplatte, hauptsächlich entweder aus Kunststoff oder in erfinderischer Ausgestaltung auch aus Zement- oder Gipsschaum zu erzeugen ist. Aber auch alle sonstigen sich aufschäumen und aushärten lassende Basismaterialien wie Gasbeton, Glas und anderes sind selbstverständlich einsetzbar.The object of the invention is achieved, for example, in such a way that in the simplest embodiment of the components, a foamed insulating component or insulating plate is produced in one piece or in one layer, mainly either from plastic or, in an inventive embodiment, from cement or gypsum foam. But all other base materials that can be foamed and hardened, such as aerated concrete, glass and others, can of course also be used.
Dabei ist es während der Herstellung des Bauelementes möglich über die Blasengröße des Schaumes und/oder über die Dicke der Blasenhaut den Schaum bzw. das Element seiner Aufgabe anzupassen. Wird auf eine gute Isolierung Wert gelegt sind die Blasendurchmesser relativ klein (Luftbewegung in der Blase sollte verhindert werden), bei einer möglichst dünnen Blasenhaut zu wählen. Bei statisch beanspruchtem Basismaterial können große Blasen mit einer dicken Blasenhaut dieser Anforderung besser gerecht werden.During the production of the component, it is possible to adapt the foam or the element to its task via the bubble size of the foam and/or the thickness of the bubble skin. If good insulation is important, the bubble diameters are relatively small (air movement in the bubble should be prevented) and the bubble skin should be as thin as possible. For base materials subject to static stress, large bubbles with a thick bubble skin can better meet this requirement.
Die Blasenhautdicke ist über die Viskosität des noch nicht aufgeschäumten Basismateriales und/oder vemetzungsfördernden Zusätzen zu beeinflussen.The thickness of the bubble skin can be influenced by the viscosity of the base material that has not yet been foamed and/or additives that promote cross-linking.
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Der Blasendurchmesser ist über die entgasenden Bestandteile während der chemischen Reaktion bzw. beim mechanischen Aufschäumen in Abhängigkeit von der Basismaterialviskosität bzw. Vernetzungsfähigkeit über die im festgelegten Mengenverhältnis (Feststoffanteile zu Gasanteile je Raumanteil) zwangszugeführte Luft oder Gasgemisch zu bestimmen.The bubble diameter is to be determined via the degassing components during the chemical reaction or during mechanical foaming depending on the base material viscosity or cross-linking ability via the air or gas mixture that is forced in at the specified ratio (solids to gases per volume fraction).
Ein erfindungsgemäßes Merkmal ist, daß das aufgeschäumte Basismaterial dabei die Bildung einer sehr stabilen Isolierschicht ermöglicht, wie sie mit Mineralwolle in keinster Weise zu erreichen ist. Zusätzlich kann diese Isoiierschicht bereits während der Fertigung mit Deckschichten aus dem selben, nicht oder nur teilaufgeschäumten Basismaterial versehen werden, so daß z.B. bei der Verwendung von Gips ein Bauelement gefertigt werden kann, daß zum einen im aufgeschäumten Zustand die innere Isolierschicht und im nichtaufgeschäumten Originalzustand der Gips als äußere Schicht des Elementes vorgesehen ist.A feature of the invention is that the foamed base material enables the formation of a very stable insulating layer, which cannot be achieved in any way with mineral wool. In addition, this insulating layer can be provided with cover layers made of the same non-foamed or only partially foamed base material during production, so that, for example, when using gypsum, a construction element can be manufactured in which the inner insulating layer is provided in the foamed state and the gypsum is provided as the outer layer of the element in the non-foamed original state.
Um dem Basismaterial oder der ganzen, aus einem Stoff gebildeten Platte oder Formteil zu höherer Festigkeit zu verhelfen, kann diesem in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung z.B. ein aus reißfesten Fasern bestehendes Material untergemischt werden, so daß über die Vielzahl der möglichst gleichmäßig im Basismaterial und/oder dessen Schaum verteilten Fasern eine erhöhte Biege- und Reißfestigkeit des Bauelementes erzielt wird, wobei auf diese Festigkeiten über die Faserart und/oder Fasermenge in einem gewissen Rahmen direkt Einfluß genommen werden kann.In order to give the base material or the entire plate or molded part made of a material greater strength, a material consisting of tear-resistant fibers can be mixed in, for example, in an embodiment according to the invention, so that an increased bending and tear resistance of the component is achieved through the large number of fibers distributed as evenly as possible in the base material and/or its foam, whereby these strengths can be directly influenced to a certain extent through the type and/or amount of fiber.
Ist diese Reiß- bzw. Bruchfestigkeit nur in den äußeren Bereichen des Bauelementes erforderlich kann im äußeren Bereich mindestens eine Schicht zur Festigkeitserhöhung aus Fasern bzw. deren Matten oder Geflecht, oder Draht- bzw. Stahlgeflechte eingesetzt werden wie sie z.B. auch im Estrich oder Stahlbetonbau Anwendung finden.If this tear or breaking strength is only required in the outer areas of the structural element, at least one layer made of fibers or their mats or mesh, or wire or steel mesh can be used in the outer area to increase the strength, as is also used in screed or reinforced concrete construction, for example.
Zusätzlich kann aber auch diese Festigkeitserhöhungsschicht in z.B. Wellen- oder Trapezform von der Ober- zur Unterseite durch das aufgeschäumte Basismaterial geführt werden um auf diese Weise die Festigkeit des Bauelementes auf andere Art zu steigern.In addition, this strength-enhancing layer can also be guided in, for example, a wave or trapezoid shape from the top to the bottom through the foamed base material in order to increase the strength of the component in another way.
In diesem Fall kann dann ggf. auf die innere Materialverstärkung aus Fasern verzichtet werden, sofern das aufgeschäumte Basismaterial selbst in der Lage ist die zu erwartenden Querkräfte aufnehmen zu können.In this case, the internal material reinforcement made of fibers may be dispensed with, provided that the foamed base material itself is able to absorb the expected transverse forces.
Selbstverständlich sind je nach Anwendungswunsch alle Kombinationsmöglichkeiten des Basismaterials mit einer oder mehreren der festigkeitserhöhenden Ausgestaltungen möglich, so daß z.B. ein besonders stabiles Element aus faserverstärktem Schaum mit eingelagertem Stahlgeflecht und ober- und unterseitigem Stahlmatten ausgestattet sein kann.Of course, depending on the application, all possible combinations of the base material with one or more of the strength-enhancing designs are possible, so that, for example, a particularly stable element made of fiber-reinforced foam can be equipped with embedded steel mesh and steel mats on the top and bottom.
Neben den vorgenannten, daß aufgeschäumte Basismaterial verstärkende Gestaltungsmöglichkeiten ist das Bauelement in seinem weiteren Schichtaufbau für alle Möglichkeiten offen.In addition to the aforementioned design options that reinforce the foamed base material, the component is open to all possibilities in its further layer structure.
So kann z.B. eine oder mehrere Seiten des Basismaterials mit Streckmetall, Lochblechen, Granulat, Sand oder Splitt als Putzträger versehen werden, um einer anschließend aufzubringenden Putzschicht einen gut haftenden Untergrund zu bieten.For example, one or more sides of the base material can be provided with expanded metal, perforated sheets, granulate, sand or chippings as a plaster carrier in order to provide a well-adhering substrate for a subsequent plaster layer.
In gleicher Ausgestaltung können diese Seiten des Basismaterials z.B. direkt ab Herstellerwerk mit einer Blech bzw. Gips- oder Zementschicht ausgestattet sein. Auch diese Gips- oder Zementschicht kann wiederum in der vorgenannten Weise durch Fasern, Matten und/oder Stahleinlagen verfestigt werden.In the same design, these sides of the base material can, for example, be equipped with a sheet metal or plaster or cement layer directly from the manufacturer's factory. This plaster or cement layer can also be reinforced in the aforementioned manner using fibers, mats and/or steel inserts.
Sogar das an mindestens einer Seite Riemchen, Klinker oder anderes Mauerwerk bereits ab Werk an dem Bauelement angebracht ist, ist denkbar, wobei sich jedoch eine Zwischenschicht aus Gips- oder Zement, oder einer anderen stabilen Zwischenschicht bei schwerem Mauerwerk empfiehlt.It is even conceivable that brick slips, clinker or other masonry is already attached to the building element on at least one side at the factory, although an intermediate layer of plaster or cement, or another stable intermediate layer, is recommended for heavy masonry.
Um aus z.B. schalltechnischen Gründen eine Erhöhung der Basismaterialmasse zu erreichen können den leichteren Schaumbildnern wie z.B. Polyurethan noch mineralische Zusätze als Pulver und/oder als Granulat zugesetzt werden.In order to increase the mass of the base material, for example for acoustic reasons, mineral additives can be added to the lighter foaming agents such as polyurethane in the form of powder and/or granules.
&Idigr;-6-.&Idigr;-6-.
Sofern in der Hauptsache Gips zur Bildung der Bauelemente verwandt wird, ist ein guter Feuchteausgleich von innen nach außen gewährleistet. Bei den im Baubereich ebenfalls stark verbreiteten PUR-Schäumen (Kunststoff) ist dies nicht gegeben, so daß Wände entweder nur außenseitig oder in zweischaliger Bauform ausgeführt werden sollten um den Abtransport der Luftfeuchte sicherzustellen.If gypsum is used primarily to form the building elements, good moisture balance from the inside to the outside is guaranteed. This is not the case with PUR foams (plastics), which are also widely used in the construction sector, so walls should either only be built on the outside or in a double-shell design to ensure that the moisture is transported away.
Diese zweischalige oder mehrschalige Bauform kann am Gebäude direkt ausgeführt sein oder in erfindungsgemäßer Ausführung ins Bauelement integriert werden. Dabei können entweder gleiche oder unterschiedliche Basismateria!ien in einem Bauelement in mehreren Schichten integriert werden, wobei zwischen den einzelnen Schichten aus bauphysikalischen Erfordernissen Freiräume vorgesehen sein können.This double-shell or multi-shell construction can be implemented directly on the building or, in accordance with the invention, integrated into the building element. Either the same or different base materials can be integrated into a building element in several layers, whereby free spaces can be provided between the individual layers for building physics requirements.
Um die Freiräume zu überbrücken können z.B. die materialverfestigenden Draht- oder Stahlgeflechte von einer aufgeschäumten Basisschicht zur benachbarten im Abstand angeordneten Basisschicht oder einer anderen Schicht wie z.B. einer Gips- oder Zementschicht oder Mauerwerksschicht hingeführt werden.In order to bridge the gaps, the material-strengthening wire or steel mesh can be led from a foamed base layer to the adjacent spaced base layer or another layer such as a plaster or cement layer or masonry layer.
Um die Gestaltungsmöglichkeiten abzurunden ist des weiteren vorgesehen, daß in den Fertigungsprozess der Einbau standardisierter Fensterrahmen und Zargen mit vorgesehen ist. Auch die Integration von Leerrohren für Elektro-, Heizung- und Sanitärinstallation ist selbstverständlich gegeben.To round off the design options, the installation of standardized window frames and casings is also planned for the production process. The integration of empty pipes for electrical, heating and plumbing installations is also of course provided.
Um eine passgenaue Verbindung von standardisierten Bauelementen untereinander sicherzustellen haben sich mindestens zweiseitige Nut- und Federverbindungen bewährt. Aber auch alle anderen Verbindungssysteme zum Stecken und Schrauben bis hin zum Verkleben oder Zementieren sind je nach Anwendungsfall frei einsetzbar.In order to ensure a precise connection between standardized components, at least two-sided tongue and groove connections have proven to be effective. However, all other connection systems such as plugging and screwing, as well as gluing or cementing, can also be used freely depending on the application.
Nimmt man die vorerwähnten Möglichkeiten einer Bauelementfertigung in Anspruch sind daraus Bauteile zu fertigen, die im Wesentlichen aus einem aufgeschäumten isolierenden Basismaterial bestehen, die entweder bereits in dieser einfachen Form als Isoliermaterial eingesetzt werden können oder in immer weiteren Ausgestaltungen über z.B.If one takes advantage of the aforementioned possibilities for component production, components can be manufactured that essentially consist of a foamed insulating base material, which can either be used as insulating material in this simple form or in ever more advanced designs, e.g.
verstärkte tragende Isolierpaneele für den Innenausbau bis hin zu baustellenfertig hergestellten Hauswänden -decken und -boden des Fertigbau reichen.reinforced load-bearing insulation panels for interior construction to ready-to-build house walls, ceilings and floors for prefabricated buildings.
Wie bereits am vorhergehenden zu erkennen ist spielt das Aufschäumen des Basismaterials eine gewichtige Rolle bei der Umsetzung dieser Erfindung.As can already be seen from the previous, the foaming of the base material plays an important role in the implementation of this invention.
Das Aufschäumen von Kunststoffen (insbesondere Polyurethan) ist im Baubereich schon lange bekannt.The foaming of plastics (especially polyurethane) has long been known in the construction sector.
Dabei ist jedoch insbesondere bei der Verbindung des Granulat, Sand oder Splitt mit flüssig aufgetragenen chemisch expandierenden (aufschäumenden) Basismaterialien darauf zu achten, daß das noch flüssige Basismaterial, nicht wie sonst üblich in einer Lage auf das Granulat, Sand oder Splitt aufgespritzt wird, da in folge dessen der sich bildende Schaum die Körner des Putzträgers in sich aufnimmt und innerhalb des Schaumes verteilt, sondern vielmehr das noch flüssige Basismaterial in erfinderischer Ausgestaltung in einer ersten dünnen Schicht, die nur das Granulat, den Sand oder den Splitt einbindet und erst danach die zweite höher aufschäumende Schicht aufgetragen wird.However, particularly when combining the granulate, sand or grit with liquid, chemically expanding (foaming) base materials, it is important to ensure that the still liquid base material is not sprayed onto the granulate, sand or grit in one layer as is usually the case, as the foam that forms will then absorb the grains of the plaster base and distribute them within the foam, but rather that the still liquid base material is applied in an inventive design in a first thin layer that only binds the granulate, sand or grit and only then is the second, more foaming layer applied.
Diesem Problem kann auch in der Art begegnet werden, daß eine nichtexpandierende Schicht aus einem Kleber oder bereits fertig aufgeschäumtes Basismaterial auf bzw. in die Körner des Putzträgers eingespritzt oder als Schaum eingedrückt wird.This problem can also be addressed by injecting a non-expanding layer of adhesive or pre-foamed base material onto or into the grains of the plaster base or by pressing it in as foam.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Putzträgerschicht zum Teil aus dem Bauelement hinausragt um dem Putz halt zu bieten und zum anderen Form- und Kraftschlüssig in das Bauelement eingebunden ist.This ensures that the plaster base layer partly protrudes from the building element to provide support for the plaster and is also integrated into the building element in a form-fitting and force-fitting manner.
Eine weitere Möglichkeit der Schaumhersteüung ist das mechanische Aufschäumen, bei dem sich neben den Kunststoffen auch mineralische, flüssige Gemische aufschäumen lassen, indem neben dem Basismaterial auch komprimierte Luft oder Gasgemische dem Basismaterial untergemischt und danach nach einer von mehreren Verfahrensvarianten aufgeschäumt und nachfolgend der Verarbeitung zugeführt wird.Another way of producing foam is mechanical foaming, in which not only plastics but also mineral, liquid mixtures can be foamed by mixing compressed air or gas mixtures into the base material in addition to the base material and then foaming it using one of several process variants and then feeding it into processing.
Insbesondere beim mechanischen Aufschäumen ist es über die Veränderung der Mengenverhältnisse im Basismaterial (Feststoffanteile zu Gasanteiie je Raumanteil) möglich, die physikalischen Werte des fertigen Bauelementes durch individuelle Wahl des Blasendurchmessers und/oder der Blasenhautdicke stark zu beeinflussen.In particular, during mechanical foaming, it is possible to significantly influence the physical values of the finished component by individually selecting the bubble diameter and/or the bubble skin thickness by changing the proportions in the base material (solids content to gas content per volume fraction).
Um dies zu ermöglichen ist ggf. ein Zusatz von Netz- oder Bindemittel nicht zu vermeiden. Dieses dient dazu, die gewünschte Schaumart, insbesondere einen großen Blasendurchmesser zu ermöglichen, der über die Trocknungsphase hinaus die gewünschten bauteilspezifischen Festigkeitswerte gewährleisten muß.To make this possible, the addition of wetting or binding agents may be unavoidable. This serves to enable the desired type of foam, in particular a large bubble diameter, which must ensure the desired component-specific strength values beyond the drying phase.
Diese Vermischung mit Bindemittel kann soweit geführt werden, daß das Basismaterial primär aus Gips oder Zement in Pulver- und/oder Granulatform mit hohem Kunststoffanteil (z.B. PUR) besteht.This mixing with binding agents can be carried to such an extent that the base material consists primarily of gypsum or cement in powder and/or granulate form with a high plastic content (e.g. PUR).
In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Sie zeigenSeveral embodiments of the invention are shown in the drawings. They show
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Bauelementes, daß aus aufgeschäumtem, faserverstärktem Basismaterial besteht,Fig. 1 is a perspective view of a component consisting of foamed, fiber-reinforced base material,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Bauelementes, daß aus aufgeschäumtem Basismaterial mit beidseitigen Schichten aus nicht aufgeschäumten Basismaterial mit integriertem Faserverbund besteht,Fig. 2 is a perspective view of a component consisting of foamed base material with layers on both sides of non-foamed base material with integrated fiber composite,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Bauelementes, daß aus aufgeschäumtem, faserverstärktem Basismaterial mit integrierten Stahidrahtmatten und beidseitigen Schichten aus aufgeklebten Faserverbundmatten besteht,Fig. 3 a perspective view of a component consisting of foamed, fiber-reinforced base material with integrated steel wire mats and layers of glued fiber composite mats on both sides,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Bauelementes, daß aus zwei unterschiedlichen aufgeschäumten, faserverstärkten Basismaterialien mit integrierten Stahldrahtmatten und beidseitigen Schichten besteht,Fig. 4 is a perspective view of a component consisting of two different foamed, fiber-reinforced base materials with integrated steel wire mats and layers on both sides,
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Fertigungsprozeß des Bauelementes während des dreischichtigen Auftrages des noch flüssigen nicht expandierenden Basismaterials gem. Figur 2.Fig. 5 shows a cross-section through the manufacturing process of the component during the three-layer application of the still liquid, non-expanding base material according to Figure 2.
Fig. 6 einen Querschnitt durch den Fertigungsprozeß des Bauelementes während des zweischichtigen Auftrages des noch flüssigen in Expansion übergehenden Basismaterials auf eine Granulatschicht.Fig. 6 a cross-section through the manufacturing process of the component during the two-layer application of the still liquid base material undergoing expansion onto a granulate layer.
Fig. 7 einen Querschnitt durch den Fertigungsprozeß des Bauelementes während des zweischichtigen Auftrages des noch flüssigen nur einschichtig expandierenden Basismaterials auf eine Sandschicht.Fig. 7 shows a cross-section through the manufacturing process of the component during the two-layer application of the still liquid base material, which only expands in one layer, onto a layer of sand.
Das in Figur 1 dargestellte Bauelement (10) besteht aus aufgeschäumtem Kraftwerk-Gips, dem vor dem Aufschäumen hochreißfeste Kohlefasern (11) mit einer für die Verbindung zum Gips formschiüssigen Gestalt untergemischt wurden. Nach der Trocknung wurde in die beiden Stirnseiten (12) ein Nut- und Federsystem (13) eingefräst. Die beiden Längsseiten (14) wurden bereits während des, über ein Fließband laufenden kontinuierlichen Herstellungsprozesses mit den Nuten versehen.The component (10) shown in Figure 1 consists of foamed power plant gypsum, into which highly tear-resistant carbon fibers (11) with a form-fitting shape for bonding to the gypsum were mixed before foaming. After drying, a tongue and groove system (13) was milled into the two end faces (12). The two long sides (14) were already provided with the grooves during the continuous manufacturing process, which runs on a conveyor belt.
Das in Figur 2 abgebildete Bauelement (15) ist im Material und den Abmessungen mit dem in Fig.1 dargestellten Bauelement (10) gleich. Abweichend dazu wurde dieses Element im aufgeschäumten Innern (16) nicht mit Kohlefasern versehen. Stattdessen sind Kohlefasern (11) in den nichtaufgeschäumten Sichtseiten (17+18) zur Schaffung eines biegesteifen Sandwichelementes vor dem verarbeiten untergemischt worden.The component (15) shown in Figure 2 is the same in material and dimensions as the component (10) shown in Figure 1. In contrast, this element was not provided with carbon fibers in the foamed interior (16). Instead, carbon fibers (11) were mixed into the non-foamed visible sides (17+18) to create a rigid sandwich element before processing.
Das Bauelement (19) aus Figur 3 ist ebenfalls im Material und den Abmessungen mit dem in Fig.1 dargestellten Bauelement (10) gleich. Da dieses Bauteil (19) als isolierende Zwischendecke mit Tragfunktion für lüftungstechnische Anlagen konzipiert ist, sind an beiden Seiten Stahldrahtmatten (20) in das faserverstärkte Basismaterial (21) eingelassen worden. Zusätzlich wurde auf einer Seite ein Glasseidengewebe (22) aufgeklebt, welches nach einem Anstrich die Sichtseite des späteren Deckenelementes bilden wird.The component (19) from Figure 3 is also the same in material and dimensions as the component (10) shown in Figure 1. As this component (19) is designed as an insulating intermediate ceiling with a load-bearing function for ventilation systems, steel wire mats (20) have been embedded in the fiber-reinforced base material (21) on both sides. In addition, a glass silk fabric (22) was glued onto one side, which, after painting, will form the visible side of the subsequent ceiling element.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem Wandelement (23) für den Fertighausbau. Der Wandaufbau von innen nach außen entspricht weitestgehend der üblichen Bauweise. Innen ist aus hydroskopischer Erwägung eine bereits in der Fertigung tapezierfähig glatte Gipsputzschicht (24) aufgebracht worden, an der sich nach außen hin die isolierende Wand aus einer aufgeschäumten Gipsschicht (25) (in einer mit Gasbeton ähnlichen Festigkeit) anbindet. Nach einem, eine Belüftungsschicht (26) bildenden Abstand, folgt aus witterungstechnischen Gründen als Außenschicht eine nochmals isolierende PUR-Hartschaumschicht (27), in die ganz außen eine Splittschicht als Trägerschicht (28) für Verputz, Riemchenkiinker, oder ähnlichem eingelassen ist. Als zusätzlich die Festigkeit steigerndesFigure 4 shows a section of a wall element (23) for prefabricated house construction. The wall structure from the inside to the outside corresponds to the usual construction method. For hydroscopic reasons, a smooth gypsum plaster layer (24) has been applied to the inside, which can be wallpapered during production, to which the insulating wall made of a foamed gypsum layer (25) (with a strength similar to aerated concrete) is attached on the outside. After a gap forming a ventilation layer (26), an additional insulating PUR rigid foam layer (27) follows as an outer layer for weathering reasons, into which a layer of chippings is embedded on the very outside as a carrier layer (28) for plaster, brick slips or similar. As an additional strength-enhancing
wichtiges Zubehör ist ein feuerverzinktes Stahldrahtskelett (29) in die gesamte Konstruktion eingelassen, deren Matten (30) mit vielen durch die einzelnen Bauteilschichten (24,25,26,27,28) verlaufende Stahldrähte (31) querkraftunterstützend verschweißt sind.An important accessory is a hot-dip galvanized steel wire skeleton (29) embedded in the entire construction, the mats (30) of which are welded to many steel wires (31) running through the individual component layers (24,25,26,27,28) to support transverse forces.
In Figur 5 wird die Herstellung einer dreischichtigen Platte (32) gem. Figur 2 schematisch dargestellt, wobei die drei Flachdüsen (33,34,35), die das Material auftragen über die ganze Breite der Platte (32) reichen.Figure 5 shows the production of a three-layer plate (32) according to Figure 2, where the three flat nozzles (33, 34, 35) that apply the material extend over the entire width of the plate (32).
Figur 6 zeigt die Herstellung einer PUR-Hartschaumplatte (36) für nachträgliche Fassadenisolierungen, mit zwei über die gesamte Elementbreite pendelnden Düsenstöcken (37,38), von denen der erste Düsenstock (37) nur die Granulatschicht (39) einschäumt und der zweite Düsenstock (38), auf der bereits expandierten ersten Schicht eine zweite PUR-Masse aufträgt, die nach dem expandieren das Groh der Platte (36) bildet.Figure 6 shows the production of a PUR rigid foam panel (36) for subsequent facade insulation, with two nozzle rods (37,38) oscillating over the entire width of the element, of which the first nozzle rod (37) only foams the granulate layer (39) and the second nozzle rod (38) applies a second PUR mass to the already expanded first layer, which forms the core of the panel (36) after expansion.
Figur 7 zeigt ein Bauelement (40) wie es in Figur 6 beschrieben wurde. Da jedoch nur eine dünne Sandschicht (41) einseitig aufgebracht werden soll, ist in diesem Fall die erste Schicht (42) des zweischichtigen Elementes als nicht expansive Klebeschicht (42) ausgeführt.Figure 7 shows a construction element (40) as described in Figure 6. However, since only a thin layer of sand (41) is to be applied on one side, in this case the first layer (42) of the two-layer element is designed as a non-expansive adhesive layer (42).
Claims (13)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009034405A1 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Zeki Incel | Shaped body comprising a soft foam layer and a layer of a flowable material applied thereto |
CN104594548A (en) * | 2014-12-10 | 2015-05-06 | 山东宏德新材料有限公司 | Preparation method for foamed cement composite board |
-
1997
- 1997-01-15 DE DE29700606U patent/DE29700606U1/en not_active Expired - Lifetime
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WO2009034405A1 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Zeki Incel | Shaped body comprising a soft foam layer and a layer of a flowable material applied thereto |
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