DE3817311A1 - Mehrschichtige, mehrere traeger aufweisende bitumenplatten sowie verfahren und anordnung zu deren herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft mehrschichtige, mehrere Träger aufweisende Bitumenplatten sowie ein Verfahren und eine Anordnung zu deren Herstellung.

In der Bauindustrie werden beim Decken von Flachdächern zur Vereinfachung der Arbeiten an Ort und Stelle schwere Bitumen enthaltende Platten vorgefertigt beziehungsweise im Doppelschichtverfahren auf Flächdächern verlegt. Derartige Verfahren sind zum Beispiel in der US-PS 41 51 025 und in der DAS 16 58 778 beschrieben. So sind aus der US-PS 41 51 025 unter anderem wasserdichte Dächer, welche auf einer Zement/Beton-Unterlage eine aus einer unteren Schicht aus einem weichen, formstabilen, in der Wärme fließfähigen Kautschukmaterial, einer mittleren Schicht aus einem Verstärkungsgewebematerial, wie Polyestergewebe, und einer oberen Schicht aus einem gehärteten, ölbeständigen Elastomer bestehende "Membran", eine darauf befindliche Klebeschicht, vorzugsweise aus einer Asphaltemulsion, und eine auf der letzteren befindliche Verschleißdeckschicht, beispielsweise aus bituminösem Beton, aufweisen, bekannt. In der DAS 16 58 778 sind bituminöse Feuchtigkeitsisolierungen, insbesondere für befahrbare Flächen, welche auf dem Bitumenanstrich von Unterbeton eine erste Lage einer Bitumen- Isolierbahn, die ein Glasgewebe aufweist, und auf dieser eine Verbundbahn, die eine Glasgewebeeinlage und darüber eine zweite Einlage aus einer Metallfolie aufweist, und auf der Verbundbahn eine Heißmischgutschicht, zum Beispiel aus Asphalt/Beton, als Schutzschicht haben, beschrieben.

Für die Fertigung von Dachbelägen sind außer Bitumen auch andere Materialien, zum Beispiel einschichtige Kunststoffolien und Gummifolien üblich. Diese werden übrigens nicht nur für Dachbeläge, sondern allgemein zum Isolieren von Gebäuden, als Schutz gegen Grundwasser oder als wasserdichte Schicht in Wasserbecken und Wasserspeichern verwendet.

Mit diesen Verfahrenstechniken beziehungsweise Technologien der Kunststoff- und Gummitechnik können jedoch im allgemeinen nur einschichtige Bänder, Platten oder Folien, die so breit wie die Walzen des verwendeten Kalanders sind, hergestellt werden. Die Anwendung der Produkte in der Praxis ist mit zweierlei Schwierigkeiten verbunden: Einerseits ist die entsprechende Abführung der Feuchtigkeit schwer lösbar und andererseits haben einschichtige Folien den Nachteil, daß im Falle schadhafter Stellen die ganze Dachisolierung ausgewechselt werden muß. Die Reparatur von Flachdächern ist auch sonst problematisch, der Aufwandfaktor und die Haltbarkeit derartiger Ausbesserungen sind nicht zufriedenstellend und ihre Kontrolle ist schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mehrschichtige, mehrere Träger aufweisende Bitumenplatten, welche einen "weichen" Belag (im Gegensatz zu Ziegeln) bilden, jedoch gleichzeitig auch lasttragende Funktionen auszuüben vermögen und außerdem eine wasserdampfdurchlässige Schicht haben sowie wesentlich weniger schadanfällig sind und vorgefertigt werden können, wodurch an Ort und Stelle nur ein Minimum an qualifizierter Arbeit erforderlich ist und sie so sich vor allem zu Dachisolierungskonstruktionen eignen, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung und eine Anordnung zur Durchführung des letzteren zu schaffen.

Das Obige wurde überraschenderweise durch die Erfindung erreicht.

Gegenstand der Erfindung sind daher mehrschichtige, mehrere Träger aufweisende Bitumenplatten, welche auf ihrer nach oben gewandten Fläche mit einem Streumaterial versehen sind und welche durch zwei aufeinandergeschichtete Trägerschichten, von welchen die eine aus Glasfaservlies und die andere aus Polyesternetzgewebe besteht und die mit Bitumen durchtränkt und überzogen sind (Bitumen- Isolierschicht), sowie eine auf ihrer nach unten gewandten Fläche aufkaschierte, mit Luftkanälen versehene, wasserdampfdurchlässige Filzschicht gekennzeichnet sind.

Bei diesen handelt es sich also um lasttragende Bitumenplatten, die einen dem Untergrund sich anpassenden Belag, einen Weichbelag aufweisen, gleichzeitig jedoch belastbar sind und gegen Wasser isolieren. Die Wasserdampfdurchlässigkeit ist durch die poröse Filzschicht gewährleistet.

Es ist für die erfindungsgemäßen Bitumenplatten wesentlich, daß ihre Trägerschichten aus zwei verschiedenen Materialien gefertigt sind. So kann die eine, beispielsweise die untere, ein Glasfaservlies aus ungeordnet liegenden Glasfasern und die andere, beispielsweise die obere, ein Polyesternetzgewebe, das mit einer Oberflächenbehandlung versehen sein kann, sein. Zweckmäßig ist das Polyesternetz gewirkt oder seine Fäden sind auf sonstige Weise miteinander vernetzt. Als Polyesternetz ist ein Material, dessen Maschengröße 4 mm×4 mm oder 6 mm×6 mm beträgt, dessen Quadratmetergewicht nicht unter 40 g/m² liegt und das in der Längsrichtung eine Zerreißfestigkeit von mindestens 120 W/5 cm und in der Querrichtung eine Zerreißfestigkeit von mindestens 100 W/5 cm aufweist, bevorzugt. Die Zerreißdehnung soll mindestens 15% betragen.

Das Streumaterial, mit welchem der mit Bitumen durchtränkte und überzogene Verbundträger bestreut ist, kann zweckmäßig Sand, vorzugsweise gewaschener, klassierter mit Korngrößen von 0,2 mm bis 0,6 mm, aber auch Talk, Gesteinsmahlgut und/oder Schiefermehl sein.

Die poröse wasserdampfdurchlässige Filzschicht, die auf die mit Bitumen aneinander befestigten und mit einem Bitumen-Isolierüberzug versehenen Verbundträger aufkaschiert ist, kann jede Materialschicht lockerer Struktur, die wasserdampfdurchlässig ist, nicht fault und gegen Gärungsbakterien beständig ist, sein. Vorteilhaft ist sie eine solche aus Kunststoff. Vorzugsweise ist die poröse wasserdampfdurchlässige Schicht eine solche, deren Stärke im zusammengedrückten Zustand mindestens 2 mm beträgt. Es ist auch bevorzugt, daß die wasserdampfdurchlässige Filzschicht eine Luftkanäle mit einem Querschnitt von mindestens 1 mm×2 mm, insbesondere 5 mm×10 mm, aufweisende ist. So ist ein genadelter Kunststoffilz sehr vorteilhaft. Ein weiteres Beispiel ist gehefteter Filz. Das Material für diese Filze ist zweckmäßig Polyester (PE), Polyacrylnitril (PAN) oder ein sonstiger Kunststoff, aus dessen Fasern durch Krempeln, Nadeln und Thermofixieren der Filz herstellbar ist. Diese nicht gewebten Textilien, Vliese haben zum Beispiel folgende Parameter:

Durchschnittliche Zerreißfestigkeit (W/5 cm)
in der Längsrichtung800 in der Querrichtung500

Zerreißdehnung (%)
in der Längsrichtung80 bis 100 in der Querrichtung50 bis 70

Diese poröse wasserdampfdurchlässige Schicht ermöglicht im Raum unter der Isolierschicht, wenn diese auf einem Dach aufliegt, einen Ausgleich des Dampfdruckes und bildet gleichzeitig zwischen der Isolierschicht und der Dachfläche eine entsprechende Distanzschicht, was dazu führt, daß die Isolierschicht spannungsfrei wird.

Die wasserisolierenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Bitumenplatten sind durch den mit dem Bitumen behandelten doppelten Träger gewährleistet, der elastische, aber auch fest ist.

Unter Bitumen sind alle Bitumenarten, zum Beispiel auch einschließlich modifizierten Bitumens, das Zusätze von Kunststoff oder Kunstkautschuk enthält, zu verstehen. Das Bitumen ist zweckmäßig ein solches mit folgenden Mindestqualitätsparametern: Erweichungspunkt mindestens 85°C, Brechpunkt nach Fraas höchstens 0°C, Penetration höchstens 30 und Füllstoffanteil höchstens 25 Gew.-%.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bitumenplatten, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß auf Vorrats- und Abwickeleinheiten aufgewickelte Trägerschichten aus Glasfaservlies und Polyesternetzgewebe mittels Führungswalzen aufeinandergeschichtet und in eine auf 115 bis 155°C erhitztes Bitumen enthaltende Wanne geführt und dort aneinander fixiert werden, auf diesen Verbundträger mittels Auftragwalzen eine Bitumen-Isolierschicht aufgetragen und die Stärke des Bitumenüberzuges geregelt wird, dann der überzogene Träger in einem Wasserbehandlungsraum auf eine zum Kaschieren geeignete, wenig oberhalb des Erweichungspunktes des Bitumens liegende Temperatur eingestellt wird, seine nach oben gewandte Fläche mit einem Streumaterial behandelt und auf seine nach unten gewandte Fläche eine mit Luftkanälen versehene, wasserdampfdurchlässige Filzschicht aufkaschiert wird und durch auf Kühlwalzen erfolgendes Kühlen unter 40°C das Bitumen verfestigt wird.

Vorteilhaft wird das Fixieren der beiden Trägerschichten aneinander bei 120 bis 140°C und das Auftragen der Bitumen-Isolierschicht bei 120 bis 135°C durchgeführt. Nach einer vorteilhaften Variante wird das Fixieren der beiden Trägerschichten aneinander mit dem Bituminieren bei Temperaturen von 145 bis 155°C durchgeführt.

Es ist auch vorteilhaft, die Bitumen-Isolierschicht durch Inberührungbringen mit Wasser auf eine oberhalb des Erweichungspunktes liegende Temperatur, zweckmäßig auf etwa 100°C, zu kühlen.

Zweckmäßig wird das Kaschieren im noch weichen Zustand des mit Wasser behandelten Bitumenüberzuges durchgeführt, weil auf diese Weise die poröse wasserdampfdurchlässige Schicht ohne Hilfsstoffe in den Bitumenüberzug eingebettet werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche durch Vorrats- und Abwickeleinheiten für die Rollen der Trägerstoffe, Führungswalzen zum kontinuierlichen Führen der Bahnen, nach den Vorrats- und Abwickeleinheiten für die Trägerschichten aus Glasfaservlies und Polyesternetzgewebe angeordnete Vorrichtungen zum Durchtränken der Trägerschichten und zur Ausbildung des Bitumen-Isolierüberzuges, nach den Vorrichtungen zum Durchtränken der Trägerschichten und zur Ausbildung des Bitumen-Isolierüberzuges beziehungsweise vor dem Ausgang der Anordnung angeordnete Vorrichtungen zum Kühlen, nach den Führungswalzen angeordnete Ausgleichswalzen, einen Speicher am Ausgang der Anordnung und eine Aufwickeleinheit sowie Geräte zum Auftragen des Streumaterials auf die eine Seite des bituminierten Verbundträgers und Vorrichtungen zum Aufkaschieren der wasserdampfdurchlässigen Filzschicht auf dessen andere Seite.

Zweckmäßig sind die Vorrichtungen zum Aufeinanderschichten der verstärkenden Trägerschichten und zum Fördern dieser Doppelschicht, nämlich die Vorrats- und Abwickeleinheiten und die die bereits aufeinanderliegenden Schichten führenden Führungswalzen in seitlicher Richtung verstellbar, freilaufend und in der Höhe gegeneinander versetzt angeordnet.

Zweckmäßig sind die Geräte zum Auftragen des Streumaterials ein Behälter und eine an dessen Boden befindliche drehbare Streuwalze.

In dem sich an Vorrichtungen zum Durchtränken der Trägerschichten und zum Auftragen der Bitumen-Isolierschicht anschließenden Wasserbehandlungsraum befinden sich zweckmäßig benetzende Führungswalzen, die aus Holz, vorzugsweise geglättetem Holz, bestehen können.

Dem kontinuierlichen Ziehen der Bahn dienen Imprägnier- und Auftragwalzen, Kaschierwalzen und Walzen des Kühlabschnittes mit aufeinander abgestimmtem Antrieb.

Die Erfindung wird an Hand des folgenden Beispieles in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.

Beispiel

Der erste Arbeitsgang besteht darin, die Schichten der verstärkenden Trägerstruktur, das heißt ein Glasfaservlies und ein Polyesternetz, aufeinanderzuschichten. Dies erfolgt mittels einer Wickelrolle 1 für das Polyesternetz, einer Wickelrolle 2 für das Glasfaservlies und einer Führungswalze 3. Die Wickelrollen 1 und 2 sind frei drehbar auf einem Wickeldorn angeordnet, der in einem auf einen Bock aufgelegten Wickelkern befestigt ist. Die Wickelrollen 1 sind in seitlicher Richtung verstellbar, damit der Kantenverlauf geregelt bzw. eingehalten werden kann. Die Wickelrollen 1 und 2 sind in der Höhe gegeneinander versetzt angeordnet, damit das von der oberen Wickelrolle 1 abgewickelte Material auf die von der unteren Wickelrolle 2 abgewickelte Bahn aufgefahren werden kann. Die genaue Deckung wird erreicht, indem an den Kanten ein wenig in der Querrichtung gezogen wird.

Die aus den aufeinandergeschichteten Trägern bestehende Bahn wird mit Hilfe einer weiteren Führungswalze 4 in eine Bitumenwanne 6 geleitet. Dieser wird aus einem nicht abgebildeten, über der Bitumenwanne 6 befindlichen Behälter über eine beheizte Bitumenleitung 5 kontinuierlich mit Bitumen beschickt. Die Temperatur des Bitumens in der Bitumenwanne 6 beträgt 120 bis 140°C. Das Auftragen des Bitumens erfolgt mittels einer in der Bitumenwanne 6 angeordneten Überziehwalze 7 und eines beheizten Walzenpaares 8, 9; der Spalt zwischen den beiden letzteren Walzen 8, 9 ist verstellbar, was der Einstellung der Stärke des Belages dient. Dieses Walzenpaar 8, 9 ist ein angetriebenes Walzenpaar und damit eines der Elemente, welche die Bahn kontinuierlich weiterbewegen.

Die mit dem Bitumenbelag entsprechender Stärke versehene Trägerbahn wird in einen Wasserbehandlungsraum 11, in dem benetzende Führungswalzen 12, 13, welche zweckmäßig aus geglättetem Holz gefertigt sind, angeordnet sind, geleitet. Vor der Behandlung mit dem Wasser wird zweckmäßig die obere Überzugsfläche mit einem beheizten Glättmesser 10 geglättet. Das auf die heiße Bitumenfläche gelangende Wasser verdampft, der obere Teil der Schicht kühlt sich ab und ist zum Kaschieren geeignet.

Das mit Wasser behandelte und geglättete Halbfertigprodukt wird in Streu- und Kaschiereinheiten 14, 15; 17, 18, 19, in denen die nach oben gewandte Bitumenfläche mit Streumaterial bestreut und auf die nach unten gewandte Bitumenfläche eine Filzschicht aufkaschiert wird, geführt.

Das Streumaterial wird aus einem Behälter 14 für das Streumaterial mittels einer Streu- und Dosierwalze 15 auf den überzogenen Träger aufgestreut.

Die Kaschiereinheit 17, 18, 19 besteht aus einem Abwickelgerät 19 und angetriebenen Kaschierwalzen 17 und 18. Auch diese beiden Kaschierwalzen 17, 18 nehmen am kontinuierlichen Transport der Bahn teil. Zum Ein- beziehungsweise Hinausführen der Bahn dienen Führungswalzen 16 und 20. Im Abwickelgerät 19 ist der Ballen des Kaschiermaterials frei drehbar, jedoch der Dorn des Abwickelgerätes 19 zum Aufeinanderabstimmen der Trägerbahn und der Bahn des Kaschiermaterials verstellbar.

Das Kaschieren wird vorgenommen, wenn die Unterseite des bituminierten Trägers noch weich ist, weil auf diese Weise die Fasern des Filzes in den Bitumenüberzug eingebettet werden und die gesamte Fläche fixiert wird. Diese Fixierung wird mittels der Walze 18 erzielt.

Die kaschierte, bituminierte Bahn wird aus der Kaschiereinheit 17, 18, 19 in einen üblichen Ausgleichsabschnitt, der aus Walzen 21, 22, 23 besteht, geleitet. An den Ausgleichsabschnitt 21, 22, 23 schließt sich ein Kühlabschnitt, der aus Kühlwalzen 24, 25, 26, 27, 28 besteht, an. In diesem Kühlabschnitt 24, 25, 26, 27, 28 wird die Bitumenbahn unter 40°C abgekühlt, wodurch das Bitumen fest wird. Von hier wird die Bitumenplatte in einen ebenfalls üblichen Zwischenspeicher 29 und dann in der Richtung 30 zum Abwickeln geführt. Wenn ein Wickel voll ist und der Wickelkern gewechselt werden muß, wird die inzwischen weiterhin kontinuierlich ankommende Bitumenbahn in den Zwischenspeicher 29 eingefahren. Zu der nicht dargestellten Aufwickelmaschine gehören ein elektrischer Maßzähler, eine Querschneidemaschine und eine Schubfläche. Die beiden letzteren werden von dem elektrischen Maßzähler automatisch ausgelöst, die Schubfläche ist auch geeignet, die vollen Wickel beim Abnehmen nach unten gleiten zu lassen.

Die Wickel der fertigen Bitumenbahn stehen übrigens infolge ihres verstärkenden Trägers auch von allein, wenn sie senkrecht aufgestellt werden.

Von den unterschiedlichen Arbeitsgängen dienenden Abschnitten der Anordnung werden die Streu- und Kaschiereinheit 14, 15; 17, 18, 19 sowie der Kühlabschnitt 24, 25, 26, 27, 28 unmittelbar angetrieben. Aus mechanischen Gründen eventuell auftretende kleinere Unterschiede der Umfangsgeschwindigkeit (±10%) der Kaschierwalzen 17, 18 und der Walzen 24, 25, 26, 27, 28 des Kühlabschnittes können von den Walzen 21, 22, 23 des Ausgleichsabschnittes aufgenommen und ausgeglichen werden. Die eine Walze 22 des Ausgleichsabschnittes ist infolge ihrer Masse geeignet, Unterschiede auszugleichen, die anderen Walzen 21 und 23 sind freilaufend. Der Ausgleich kann durch einen Sensor beziehungsweise dessen Signal noch verbessert werden. Die übrigen Einheiten sind aufeinander abgestimmt angetrieben, zum Beispiel mit einem für derartige Zwecke bekannten Antrieb (Ward-Leonhard-System).

Die Anordnung kann noch durch verschiedene weitere Hilfsvorrichtungen ergänzt sein. Zum Beispiel kann die Kühlwirkung der Walzen 24, 25, 26, 27, 28 des Kühlabschnittes durch Luftströmung, zum Beispiel durch hindurchgesaugte Luft, verbessert werden. Es können auch weitere Kühlwalzen eingesetzt werden. Eine weitere Hilfsvorrichtung kann zum Beispiel ein Stärkemesser zur Kontrolle der Belagdicke sein, mit dessen Ausgangssignal der Spalt zwischen den beheizten Walzen des Walzenpaares 8, 9 gesteuert werden kann. Auch eine Temperaturregelung kann in die Anordnung eingebaut werden.

Claims (7)

1. Mehrschichtige, mehrere Träger aufweisende Bitumenplatten, welche auf ihrer nach oben gewandten Fläche mit einem Streumaterial versehen sind, gekennzeichnet durch zwei aufeinandergeschichtete Trägerschichten, von denen die eine aus Glasfaservlies und die andere aus Polyesternetzgewebe besteht und die mit Bitumen durchtränkt und überzogen sind (Bitumen- Isolierschicht), sowie eine auf ihrer nach unten gewandten Fläche aufkaschierte, mit Luftkanälen versehene, wasserdampfdurchlässige Filzschicht.

2. Bitumenplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserdampfdurchlässige Filzschicht eine Luftkanäle mit einem Querschnitt von mindestens 1 mm×2 mm, insbesondere 5 mm×10 mm, aufweisende ist.

3. Bitumenplatten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserdampfdurchlässige Filzschicht aus einem genadelten Kunststoffilz besteht.

4. Verfahren zur Herstellung der Bitumenplatten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man auf Vorrats- und Abwickeleinheiten aufgewickelte Trägerschichten aus Glasfaservlies und Polyesternetzgewebe mittels Führungswalzen aufeinanderschichtet und in eine auf 115 bis 155°C erhitztes Bitumen enthaltende Wanne führt und dort aneinander fixiert, auf diesen Verbundträger mittels Auftragwalzen eine Bitumen-Isolierschicht aufträgt und die Stärke des Bitumenüberzuges regelt, dann den überzogenen Träger in einem Wasserbehandlungsraum auf eine zum Kaschieren geeignete, wenig oberhalb des Erweichungspunktes des Bitumens liegende Temperatur einstellt, seine nach oben gewandte Fläche mit einem Streumaterial behandelt und auf seine nach unten gewandte Fläche eine mit Luftkanälen versehene, wasserdampfdurchlässige Filzschicht aufkaschiert und durch auf Kühlwalzen erfolgendes Kühlen unter 40°C das Bitumen verfestigt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fixieren der beiden Trägerschichten aneinander bei 120 bis 140°C und das Auftragen der Bitumen- Isolierschicht bei 120 bis 135°C durchführt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bitumen-Isolierschicht durch Inberührungbringen mit Wasser auf eine oberhalb des Erweichungspunktes liegende Temperatur zweckmäßig auf etwa 100°C kühlt.

7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 bis 6, gekennzeichnet durch Vorrats- und Abwicklungseinheiten (1, 2, 19) für die Rollen der Trägerstoffe, Führungswalzen (16, 20) zum kontinuierlichen Führen der Bahnen, nach den Vorrats- und Abwickeleinheiten (1, 2) für die Trägerschichten aus Glasfaservlies und Polyesternetzgewebe angeordnete Vorrichtungen zum Durchtränken der Trägerschichten und zur Ausbildung des Bitumen-Isolierüberzuges (5, 6, 7, 8, 9), nach den Vorrichtungen zum Durchtränken der Trägerschichten und zur Ausbildung des Bitumen-Isolierüberzuges (5, 6, 7, 8, 9) beziehungsweise vor dem Ausgang der Anordnung angeordnete Vorrichtungen zum Kühlen (11, 12, 13, 24, 25, 26, 27, 28), nach den Führungswalzen (16, 20) angeordnete Ausgleichswalzen (21, 22, 23), einen Speicher (29) am Ausgang der Anordnung und eine Aufwickeleinheit sowie Geräte zum Auftragen des Streumaterials (14, 15) auf die eine Seite des bituminierten Verbundträgers und Vorrichtungen zum Aufkaschieren der wasserdampfdurchlässigen Filzschicht (17, 18) auf dessen andere Seite.