DE3027217A1 - Plattenfoermiger koerper und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Plattenfoermiger koerper und verfahren zu dessen herstellung

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DE3027217A1 DE19803027217 DE3027217A DE3027217A1 DE 3027217 A1 DE3027217 A1 DE 3027217A1 DE 19803027217 DE19803027217 DE 19803027217 DE 3027217 A DE3027217 A DE 3027217A DE 3027217 A1 DE3027217 A1 DE 3027217A1
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WOLFF HEINZ HUBERT ING GRAD
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Description

  • Plattenförmiger Körper und Verfahren zu
  • dessen Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Körper, insbesondere einen plattenförmigen Körper aus Schaumkunststoff, Porenbeton oder dergleichen, mit eingesetzten, gitterartigen Matten, insbesondere zur Verstärkung.
  • Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf plattenförmige Körper, also im wesentlichen zweidimensionale Gebilde, die beispielsweise zum Bau von Häusern, und zwar sowohl für Wände als auch für Decken oder Dächer verwendbar sind, sondern sie bezieht sich auch auf Körper, die sich dreidimensional erstrecken und beispielsweise zur Bildung der Wandungen von Behältern, aber auch von Fahrzeugen, wie beispielsweise Wasserfahrzeugen, verwendbar sind. Zur Vereinfachung soll die Erfindung anhand von Platten, die auch räumlich gebogen sein können, erläutert werden.
  • Derartige Platten, seien sie aus Baustoffen, wie sie für Gebäude verwendet werden, also Beton, insbesondere Porenbeton oder Leichtbeton oder wie sie auch für den Bau von Behältern verwendet werden, wie beispielsweise Schaumkunststoff, werden im allgemeinen zur Verbesserung ihrer statischen und mechanischen Festigkeit, insbesondere im Bereich der Außenflächen, mit eingelegten Verstärkungen versehen. Diese Verstärkungen bestehen, wenn es sich um Beton oder Schaumbeton oder ähnliche Baustoffe handelt, im wesentlichen aus Stahlgeflechtmatten. Wenn es sich bei dem Material um Schaumkunststoff handelt, bestehen diese Verstärkungen im wesentlichen aus Glasfasergeweben oder -Vliesen. Da die Verstärkungen oder Versteifungen in den Außenschichten angeordnet sind, also entfernt von der sogenannten neutralen Faser oder -Zone, werden derartige Platten auch vielfach als Sandwichplatten bezeichnet. Bei derartigen Platten ist es allgemein mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, die zur Verstärkung und Versteifung dienenden Einlagen an den erwünschten Stellen nahe den Außenflächen unterzubringen und während des Herstellungsvorgangs der eigentlichen Platte auch korrekt dort zu halten. Es sind eine große Anzahl von Hilfsmaßnahmen im Laufe der Zeit entwickelt worden und bekannt, die dazu dienen bei insbesondere plattenförmigen Körpern, flächige oder gitterartige Versteigungseinlagen während des Herstellungsvorganges im Bereich der Außenflächen zu fixieren. Dabei handelt es sich um Maßnahmen, die mit einem erheblichen Aufwand an Handarbeit verbunden sind, und bei denen auch Hilfsmittel wie Abstandhalter u.dgl. verwendet werden, die an sich unerwUnscht sind oder sogar nachteilige Wirkungen, beispielsweise auf die Festigkeit des späteren Produktes haben. In diesem Zusammenhang sind lediglich als Beispiel Abstandhalter aus Kunststoff zu erwähnen, die die Stahlmatten in Schaumbetonplatten im Abstand von einander halten.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die bekannten, vorgenannten Nachteile bei Platten mit gitterartigen Verstärkungseinlagen, auch insbesondere bei deren Herstellung zu vermeiden und Körper, insbesondere Platten zu schaffen, bei denen gitterartige Matten als Verstärkungseinlage verwendet sind, die in einem Arbeitsgang gefertigt als zusammenhängendes Gebilde die gesamte Einlage für den herzustellenden Körper, insbesondere plattenförmagen Körper bilden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Körper der gattungsgemäßen Art dadurch gekennzeichnet, daß die gitterartigen Matten aus zwei textilen Lagen von Geweben oder Gewirken (Raschelware) bestehen, die als Polgewebe, Doppelraschelware oder gesteppt ausgebildet mittels der Polquerstege parallel zueinander miteinander verbunden sind. Die Polquerstege sind vorteilhaft als Säulen oder Stege ausgebildet, deren Durchmesser wesentlich geringer ist als die Länge und damit der Abstand zwischen den Gewebelagen. Die Polstege können aus einzelnen Fadenbündeln bestehen und vorteilhaft verlaufen die Fäden oder Fadenbündel im spitzen Winkel zueinander.
  • Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Flottierungen der Polstege gleichmäßig verteilt auf der Innenseite beider Gewebelagen angeordnet. Nach einer vorteilhaften anderen Ausführung sind die Flottierungen der Polstege einseitig nur auf einer Innenseite einer Gewebelage angeordnet.
  • Zweckmäßig ist in den Gewebelagen eine Leinwandbindung verwendet, wobei vorteilhaft abwechselnd mit einer strammen und einer lockeren Kette gearbeitet ist und die Schußfäden ebenfalls stramm gespannt sind. Die textilen Einlagen können nach einer sehr zweckmäßigen Weiterbildung zumindest teilweise aus Glasfasern bestehen.
  • Sogenannte Polgewebe oder auch Doppelraschelware sind dem Fachmann aSgemein bekannt, sie werden nach ihrer Herstellung aufgeschnitten und beispielsweise im großen Umfang als Bezugsstoffe für Polstermöbel verwendet. Nach der Erfindung werden nun diese Polgewebe derart ausgebildet, daß nur wenige Polstege, also Verbindungen der beiden Gewebelagen miteinander in einer Flächeneinheit vorhanden sind. Diese Polstege dienen erfindungsgemäß dazu den Abstand zwischen den beiden textilen Lagen herzustellen und zu sichern. Dieser Abstand ist nach der Erfindung wesentlich größer als bei irgend welchen bisher bekannten Polgeweben, oder vergleichbaren Textilien. Räumlichen textilen Gebilden steht schon die Grundstruktur für einen etwa plattenförmigen Körper zur Verfügung. Der Körper nach der Erfindung wird dadurch gewonnen, daß der Abstand zwischen den beiden gitterartigen Matten des Polgewebes oder dergleichen mit Schaumkunststoff, Schaumbeton oder dergleichen derart ausgefüllt wird, daß die textilen Außenschichten auch von dem Füllmaterial durchdrungen sind. Es ist erkennbar, daß es keiner weiteren und besonderen Maßnahmen und Vorrichtungen bedarf um den Körper in der gewünschten Form zu erhalten. Diese bisher erforderlichen besonderen Maßnahmen und Vorrichtungen oder dergleichen werden praktisch ersetzt durch die besondere Struktur des textilen Gebildes, das als Verstärkungs- oder Versteifungseinlage dient und die Herstellung in der Weise, daß dieses Gebilde mit dem erwünschten Material, wie Schaumkunststoff, Porenbeton oder dergleichen, in den Zwischenraum und den Außenseiten gefüllt wird, ohne daß es dazu besonderer weiterer Maßnahmen, Vorbereitungen oder dergleichen bedarf. Das textile Gebilde ist also nicht nur allein die Verstärkungseinlage, sondern gleichzeitig auch gewissermaßen die Form für den herzustellenden Körper.
  • Dabei ist von besonderem Vorteil, daß die beiden Verstärkungseinlagen, die von der neutralen Faser entfernt liegen, miteinander durch die Polstege verbunden sind, so daß dadurch eine zusätzliche Verstärkung und Versteifung erreicht wird, da diese Polstege aus dem gleichen Material bestehen wie die Versteifungs-oder Verstärkungseinlagen. Eine weitere Steigerung der Festigkeit ist erreicht, wenn nach einer vorteilhaften Weiterbildung die Polstege schräg gestellt angeordnet sind. Ohne besondere textiltechnische Schwierigkeiten läßt sich die Anordnung der Polstege derart ausbilden, daß sie sogar räumlich gegeneinander schräg gestellt sind und damit die üblichen Dreiecke bilden, wie sie bei Gitterträgern bekannt sind.
  • Die Flottierung in dem Polgewebe kann dabei im Hinblick auf die spätere Verwendungs- oder Belastungsform derart ausgebildet werden, daß sie auf der Innenseite beider Gewebelagen gleichmäßig verteilt ist, wenn es sich beispielsweise um Platten handelt, bei denen die neutrale Zone in der Mitte der Platte liegt. Wenn es sich um Platten handelt, bei denen die neutrale Zone in der Nähe der einen Fläche.liegt, können die Flottierungen der Polstege von vornherein derart angeordnet werden, daß sie auf der Innenseite der gegenüber liegenden Gewebelage liegen, die damit zusätzlich verstärkt wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 perspektivische, systematische Darstellung der Verstärkungseinlage einer Platte, die auf beiden Seiten gleichmäßige Verstärkungen hat; Fig. 2 perspektivische, systematische Darstellung der Verstärkungseinlage einer Platte, bei der die Verstärkungseinlagen auf einer Seite vermehrt sind durch die flottierenden Polfäden; Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Platte mit einer Einlage entsprechend Fig. 1; Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Platte mit einer Einlage entsprechend Fig. 2.
  • Grundlage für die Herstellung des Körpers und als Versteifung und Verstärkung des Körpers nach der Erindung bildet ein textiles Gebilde, das als Polgewebe hergestellt ist. Anstelle eines Polgewebes kann auch ein Gewirk als Raschelware in entsprechender Raumform, nämlich als Doppelraschelware oder auch eine gesteppte Doppelmatte dienen. Das Polgewebe bleibt dabei ungeschnitten.
  • Die Bindung des Polgewebes ist dabei auch gegenüber den bisher bekannten Polgeweben verändert, und zwar derart, daß die beiden Gewebe- oder Gewirkmatten größere Maschenweite aufweisen, die Stege zwischen den beiden textilen Lagen in wesentlich geringerer Zahl vorhanden sind und wesentlich größere Länge haben, so daß der Abstand der beiden Textillagen voneinander mindestens doppelt so groß ist wie das bei bisher bekannten Polgeweben der Fall war. In den Zeichnungen sind im wesentlichen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar ist in den Figuren 1 und 2 im wesentlichen die Verstärkungseinlage des Körpers nach der Erfindung hervorgehoben. Es ist dort zwischen einer oberen, gitterartigen Matte 1 oder textilen Lage und einer unteren, gitterartigen Matte 2 oder textilen Lage der Abstand 3 dadurch hergestellt, daß durch Polfäden 4 Stege und damit Abstandhalter zwischen diesen beiden Lag« ausgebildet sind.
  • Auch in Zusammenhang mit dem Querschnitt dieses Ausführungsbeispiels entsprechend der Fig. 3 sind die Kettfäden 6 und 7 zur Ausbildung etwas weiterer Abstände bzw. Maschen derart aufgebaut, daß jeweils abwechselnd mit einer strammen Kette 7 und einer lokkeren Kette 6 gearbeitet wird. Es ist daher möglich, die Schußfäden 5 sämtlich stramm zu spannen. Zwischen den Kettfäden 6 und 7 sind die Pol fäden 4 eingebracht, die bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Rapport von jeweils 48 Schuß Stege zwischen den beiden Gewebelagen bilden. Diese Stege bestehen in dem Ausführungsbeispiel aus jeweils zwei im kurzen Abstand voneinander den Zwischenraum zwischen den beiden Gewebebahnen überbrückenden Einzel fäden 8, die eine Schrägstellung zueinander haben.
  • Ein Polfaden 4.1 ist in der oberen Lage 1 derart eingebunden, daß er über zwei Schußfäden 5 hinweggeführt ist und unter dem dazwischenliegenden Schußfaden durchgeführt. In der gegenüberliegenden Gewebelage ist dieser Polfaden, nach Ausbildung der Stege 8.1, dann derart eingebunden, daß er über zwei hintereinanderliegende Schuß fäden außen herumgeführt ist und dann auf der Innenseite des unteren Gewebes 2 in Form des Fadenabschnittes 9.1 flottiert.
  • Die nächsten Polfäden 4.2, 4.3 usw. sind jeweils in beiden textilen Flächen 1 und 2 durch einen Kettfaden yetrennt eingebunden, d.h. daß sie zunächst um einen Schußfaden 5 nach außen herumgeführt, um den darauffolgenden Schußfaden 5 auf der Innenseite herumgelegt und den weiteren darauffolgenden Schußfaden 5 wieder auf der AuBenseite herumgeführt sind. Beiderseits der Schußfäden 5 ist der Polfaden zur Ausbildung der Stege 8.2, 8.3 usw., die den Zwischenraum zwischen den beiden Gewebelagen 1 und 2 überbrücken, nach oben geführt und in der oberen Gewebelage durch Herumlegen auf der Außenseite um zwei benachbarte Schuß fäden 5 gehalten und gesichert; auf beiden Seiten flottiert dann dieser Polfaden mit den Fadenteilen 9.2, 9.3 usw. auf der Innenseite der oberen Gewebelage 1.
  • In der vorbeschriebenen Weise wechselt die Einbindung der Polfäden 8 und deren Flottierung bei den aufeinanderfolgenden Polfäden in den Gewebelagen von einer Lage zur anderen jeweils um, so daß eine gleichmäßige Verbindung nach beiden Seiten hin hergestellt ist.
  • Bei dem weiteren, in den Figuren 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt zur Vereinfachung und besseren Ubersichtlichkeit der Unterschied lediglich darin, daß sämtliche Polfäden mit der Einbindung um drei aufeinanderfolgende Schußfäden in der oberen Gewebelage festgelegt sind und sämtliche flottierenden Polfadenabschnitte 9 auf der Innenseite der unteren Gewebelage liegen.
  • Bei dem an erster Stelle beschriebenen Ausführungsbeispiel wird erreicht, daß durch die wechselweise Flottierung auf den Innenseiten der Gewebelagen diese beiden Gewebelagen gleichmäßig verstärkt werden - das kommt beispielsweise für Platten in Betracht, die als Wandplatten verwendet werden sollen, bei denen also die neutrale Faser bei statischer Beanspruchung etwa in der Mittelebene der Platte liegt. Eine Ausbildung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel kommt in Betracht für Platten, die beispielsweise als Deckenplatten verwendet werden, bei denen also die neutrale Faser zum Bereich der oberen Gewebelage 1 hin verschoben ist oder mit dieser gar zusammenfällt. Durch die Flottierung auf der Innenseite der gegenüberliegenden Ge-Gewebelage wird die am stärksten beanspruchte Seite der Platte mit der stärkeren Einlage und damit besseren Versteifung versehen.
  • Insbesondere aus den Figuren 3 und 4 ist zu erkennen, wie eine Platte nach der Erfindung im Querschnitt ausgebildet ist. Der Zwischenraum zwischen den beiden schematisch dargestellten Gewebelagen 1 und 2 ist mit Schaumkunststoff, Schaumbeton oder dergleichen derart ausgefüllt, daß dieses Füllmaterial die beiden weitmaschigen Gewebelagen durchdringt und auf der Außenseite umhüllt. Damit sind diese Gewebelagen mit den sie verbindenden und auf den gewünschten Abstand haltenden Stegen 8 gewissermaßen auch die Form zur Herstellung und später das Gerüst zur Versteifung des hergestellten Körpers. Je nach Anwendungszweck und Herstellungsverfahren und Einsatz eines bestimmten Materials kann es sich selbstverständlich als zweckmäßig erweisen, den Körper in einer mehr oder weniger geschlossenen Form herzustellen, wobei beispielsweise in zwei im gewünschten Abstand voneinander angeordnete Formplatten das textile Gebilde nach der Erfindung eingesetzt oder eingehängt wird und sodann die Auffüllung mit dem Material, wie beispielsweise Schaumkunststoff, Schaumbeton oder dergleichen erfolgt. Der Abstand der beiden gitterartigen Matten oder textilen Lagen 1 und 2 voneinander beträgt vorzugsweise zwischen 40 mm und bis zu 120 mm. Die Länge der Stege 8 entspricht also diesen Abmessungen. Der durchschnittliche Abstand der Polbindung beträgt vorzugsweise etwa 8 Schuß.
  • Die textilen Einlagen bestehen nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zumindest teilweise aus Glasfasern.
  • Es können dabei beispielsweise die Schuß- und Kettfäden jeder der beiden Lagen 1 und 2 aus Glasfasern bestehen, während beispiisweise die Polfäden aus einem anderen textilen Material bestehen. Zusätzlich können in dem Gewebe Füllfäden vorhanden sein, die zu dessen Stabilisierung beitragen. Die Materialauswahl dieser Füllfäden kann beispielsweise derart getroffen sein, daß sich die aus diesem Material bestehenden Füllfäden bei der Weiterverarbeitung, also beispielsweise beim Einbringen von Schaumkunststoff, mit diesem reagierend auflösen, so daß sie ausschließlich nur während der Herstellung oder Ausbildung des plattenförmigen Körpers eine Funktion haben. Das Auflösen der Füllfäden kann beispielsweise auch bei einem Härtevorgang oder Temperierungsvorgang erfolgen, bei dem die Füllfäden z.B. monofile Kunststofffäden schmelzen oder zum Beispiel Glasfasern mit Schaumbeton eine Reaktion eingehen. Letzteres führt überraschenderweise zu einer wesentlichen Erhöhung der Betonhärte.
  • Das Ausfüllen des Innenraumes zwischen den beiden Gewebelagen sowie das Einbetten der Gewebelagen selbst kann darüberhinaus mit unterschiedlichen Schaumkunststoff-Raumdichten erfolgen.
  • So ist es vorteilhaft, den Innenraum mit einem Schaumkunststoff geringer Raumdichte, vorzugsweise einer solchen von 3o-5o kg/m3 auszufüllen und im gleichen Durchlauf die Gewebelagen selbst mit einem Schaumkunststoff höherer Raumdichte, vorzugsweise einer solchen von 150-250 kg/m3 einzubetten. Dabei verbinden sich die Schaumkunststofflagen miteinander, ohne daß eine Verklebung erforderlich ist. In Weiterführung dieses Verfahrens kann für besondere Anwendunysfälle der Außenschaum mit Füllstoffen verfüllt werden. Dabei werden noch höhere Raumdichten, vorzugsweise solche 3 von 25o-Soo kg/m erreicht.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die textilen Lagen 1 und 2 mit relativ harten Schichten beklebt oder zu relativ harten Schichten vorgefüllt werden. Dadurch entsteht vorerst ion Gebilde mit starren Platten, die jedoch gegeneinander bewegbar sind.
  • Dieses Gebilde kann beispielsweise zusammengelegt transportiert oder gelagert werden und später - etwa am Einsatzort - durch Einfüllen von Schaum, verfestigbaren Aschen oder Beton zu dem erfindungsgemäßen Körper umgewandelt werden.
  • Als Füllmaterialien können dabei unbrennbare anorganische Stoffe benutzt werden. Zusammen mit einem flammhemmend ausgerüsteten Schaumkunststoff für den Innenraum kann so ein plattenförmiger Körper hergestellt werden, der auch im Bereich des Brandschutzes durch seine Feuerwiderstandsfähigkeit einsetzbar ist. Letzteres ist besonders dann von Interesse, wenn die textilen Einlagen beispielsweise aus keramischen Fasern, Glasgesteins- oder Schlackenfasern oder aus Asbest- bzw. Asbestersatzfasern sowie aus Metallfäden hergestellt sind.
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Claims (13)

  1. Patentansprüche Körper, insbesondere plattenförmiger Körper aus Schaumkunststoff, Porenbeton oder dergleichen, mit eingesetzten, gitterartigen Matten, insbesondere zur Verstärkung, dadurch gekennzeichnet, daß die gitterartigen Matten (1 und 2) aus zwei textilen Lagen von Geweben oder Gewirken (Raschelware) bestehen, die als Polgewebe, Doppelraschelware oder gesteppt ausgebildet mittels der Pol-Querstege (8) in Abstand miteinander verbunden sind.
  2. 2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstege (8) als Säulen oder Stege ausgebildet sind, deren Breite wesentlich geringer ist als die Länge und damit der Abstand (3) zwischen den Gewebelagen (1 und 2).
  3. 3. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstege (8) aus einzelnen Faden- oder Faserbündeln bestehen.
  4. 4. Körper nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstege (8) Fäden oder Fadenbündel eithalten, die in spitzem Winkel zueinander verlaufen.
  5. 5. Körper nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flottierungen (9) der Polfäden (4) gleichmäßig verteilt auf der Innenseite beider Gewebelagen (1 und 2) angeordnet sind.
  6. 6. Körper nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flottierungen (9) der Polfäden (4) einseitig auf einer Innenseite einer Gewebelage (2) angeordnet sind.
  7. 7. Körper nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gewebelagen (1 und 2) eine Leinwandbindung verwendet und abwechselnd mit einer strammen und einer lockeren Kette (6 bzw. 7) gearbeitet und die Schußfäden (5) ebenfalls stramm gespannt sind.
  8. 8. Körper nach Anspruch 1 und einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die textilen Lagen (1 und 2) teilweise aus Glasfasern bestehen.
  9. 9. Verfahren zur Herstellung von Körpern nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Herstellung eines aus zwei textilen Lagen (1 und 2) bestehenden Gewebes oder Gewirkes, die mittels Polquerstegen (8) in gleichem Abstand miteinander verbunden sind, und anschließendes Füllen des Zwischenraumes (3) und der Außenseiten mit Schaumkunststoff, Porenbeton oder dergleichen.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen Körpern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (3) zwischen den zwei textilen Lagen (1 und 2) mit einem Schaumkunststoff geringer Raumdichte vorgefüllt und die Außenseiten mit den beiden textilen Lagen (1 und 2) mit einem Schaumkunststoff höherer Raumdichte verfüllt werden.
  11. 11. Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen Körpern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden textilen Lagen (1 und 2) mit relativ harten Schichten beklebt oder zu relativ harten Schichten vorgefüllt werden und der Zwischenraum der durch die Polstege (8) zusammengehaltenen Flächen später verfüllt wird.
  12. 12. Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen Körpern nach Anspruch 1o oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumdichte des Innenschaumes vorzugsweise im Bereich von 30-50 kg/ m3 und die des Außenschaumes vorzugsweise im Bereich von 15-250 kg/m3 liegt.
  13. 13. Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen Körpern nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen schaum mit Füllstoff verfüllt ist und seine Raumdichte vorzugsweise im Bereich von 250-500 kg/m3 liegt.
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