DE3840377A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von bauplatten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen von bauplatten

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bau­ platten, bei dem ein Schichtkörper aus Zement und Verstär­ kungsmatten gebildet und durch Lagerung verfestigt wird. Ferner ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung dieses Verfahrens gerichtet.
Aus der CH-PS 5 90 379 ist ein Verfahren zur Herstellung von durch anorganische Bindemittel verfestigten und durch Mine­ ralfasern verstärkten Raumformkörpern bekannt, bei dem mit Bindemittelleim oder Mörtel getränkte, flächige Verstärkungs­ matten, die aus künstlichen Mineralfasern bestehen, in fri­ schem, nicht abgebundenem Zustand übereinander und/oder ne­ beneinander gelegt werden bis die gewünschte Verstärkung er­ reicht ist. Die flächige Verstärkungsmatte wird hierbei von einer Rolle abgerollt, auf einem Tisch ausgebreitet, mit Bin­ demittelleim oder Mörtel überzogen und durch Bürsten, Wal­ zen, Rütteln oder Walken oder auch durch Vakuumbehandlung durchtränkt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die zur end­ gültigen Dicke übereinandergelegten Schichten zu pressen, wo­ durch der Bindemittelleim oder Mörtel in die Verstärkungsmat­ ten hineingedrückt und das Erzeugnis ggf. entwässert wird. Anschließend ist gemäß einer bevorzugten Arbeitsweise vorge­ sehen, das Erzeugnis in Gestalt einer Platte eine Woche lang in feuchter Luft bei 20°C und 95% relativer Luftfeuchtig­ keit und dann weitere drei Wochen bei 20°C und 50% relati­ ver Luftfeuchtigkeit zu lagern.
Mit diesem Verfahren ist es zwar möglich, Raumformkörper mit verbesserten statischen Eigenschaften zu erhalten, aber die dazu erforderliche Vorgehensweise erfordert derart indivi­ duelle und aufwendige Arbeitsgänge, daß eine großtechnisch- wirtschaftliche Herstellung solcher Körper, insbesondere eine Massenfertigung von Platten aus rein ökonomischen Grün­ den offenbar höchst fraglich ist und daher praktisch aus­ scheiden muß.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten so weiterzuentwickeln bzw. zur Verfügung zu stellen, daß eine besonders wirtschaftliche Herstellung qualitativ hochwertiger Platten im industriellen Maßstab möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe wird - soweit das Verfahren betrof­ fen ist - im wesentlichen durch die Merkmale des kennzeich­ nenden Teils des Patentanspruchs 1 angegeben.
Von wesentlicher Bedeutung ist, daß unter Sicherstellung einer kontinuierlichen Fertigung nicht etwa mit hochfließfä­ higen, sondern gerade mit pastösen, d.h. mit relativ wenig Wasser enthaltenden, etwa erdfeuchten Zementmischungen gear­ beitet wird, die gezielte Einbringung der Verstärkungsmatten insbesondere in die oberflächennahen Bereiche der beiden Außenschichten des Schichtkörpers einen innigen Verbund zwi­ schen diesen Matten und der Zementmischung sicherstellt und sich dabei eine so geringe Gesamtmischungsfeuchte ergibt, daß nur wenig Energie zum Austreiben des lediglich geringfü­ gig überschüssigen Wassers benötigt wird, also ohne daß hier­ zu eigens ein zusätzlicher Trocknungsvorgang erforderlich ist.
Durch den gezielt geschaffenen Mehrschichtaufbau geringer Mi­ schungsfeuchte wird es in dem nachfolgenden Härtekanal mög­ lich, die geforderte Grundhärte innerhalb vergleichsweise sehr kurzer, beispielsweise innerhalb einer nur etwa 30 Minu­ ten lang andauernden Zeitspanne zu erreichen, worauf dann nach entsprechender Aufteilung des Strangs in Einzelplatten eine Reifezeit von etwa 7 Tagen bei einem Normklima von 20/65 völlig ausreicht, um den Platten die Endfestigkeit zu verleihen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung wird die gesamte Mischungsfeuchte des gebilde­ ten dreischichtigen Stranges im Bereich von 15% bis 20% gehalten, wobei diese Gesamt-Mischungsfeuchte vorzugsweise 17% beträgt, während nach dem Härtevorgang im Plattenstrang eine Feuchte von vorzugsweise ca. 15% vorliegt und die Plat­ ten nach einem etwa siebentägigen Aufenthalt im Reifelager eine Restfeuchte von ungefähr 4 bis 10% aufweisen.
Insbesondere die pastöse Zementmischung für die Mittel­ schicht wird mit zumindest einem Füllstoff versetzt, wie z.B. Sand und/oder Flugasche und/oder Perlite und/oder Vermi­ culite und/oder Styropor und dergleichen. Ferner werden vor­ zugsweise die pastösen Zementmischungen der Außenschichten mit einem Mittel zur Beschleunigung der Aushärtung und ggf. auch mit Flugasche versetzt.
Die für die Mittelschicht bestimmte pastöse Zementmischung enthält bevorzugt chemische Zusätze, die eine ausreichende Verarbeitungszeit der nur erdfeuchten Mischung sicherstel­ len. Beispielsweise eignen sich dazu naphtalenhaltige Ver­ flüssiger.
Wenn als Füllstoff Styropor eingesetzt wird, findet vorzugs­ weise ein Entschäumungsmittel in flüssiger Form Verwendung, um während des Mischens eine unerwünschte Schaumbildung zu vermeiden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens nach der Erfindung umfaßt vorzugswei­ se eine kontinuierlich bewegte, aus luftundurchlässigem Mate­ rial bestehende Unterlage, eine erste Station zur Bildung einer Außenschicht aus einer pastösen Zementmischung, der eine Einheit zur kontinuierlichen Zuführung einer Verstär­ kungsmatte zugeordnet ist, eine nachfolgende Kalibrier- und Glättungsanordnung sowie eine sich daran anschließende zwei­ te Station zur Bildung einer Mittelschicht aus zumindest einer pastösen Zementmischung mit anschließender Kalibrier- und/oder Glättungseinheit, eine darauffolgende Station zum Auflegen einer weiteren, von einer Rolle abgezogenen Verstär­ kungsmatte unter Anwendung von Druck mit anschließender Kali­ brier- und/oder Glättungseinheit, sowie eine dritte Station zum Aufbringen einer oberen Außenschicht aus zumindest einer pastösen Zementschicht mit anschließender Kalibrier- und Glättungsstation und einem Härtekanal, durch den der gebilde­ te Schichtkörper geführt wird, sowie eine Aufteil- und Sta­ pelstation und ein dieser Station nachgeordnetes Reifelager.
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung sind in Unteransprü­ chen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels einer Vorrichtung zur Herstellung von Bauplatten unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung des die Plattenstrangerzeugung betreffenden Teils der Gesamtanla­ ge.
Auf einer kontinuierlich in Richtung des eingezeichneten Pfeiles bewegten Unterlage 1 aus feuchtigkeits- und insbeson­ dere auch luftundurchlässigem Material wird in einer ersten Station 2 eine untere Außenschicht 6 gebildet, und zwar in der Weise, daß auf die Unterlage 1 mit deren Bewegungsge­ schwindigkeit eine Verstärkungsmatte 4 aufgebracht wird, die mit der entsprechenden Geschwindigkeit von einer Vorratsrol­ le 3 abgezogen wird. Auf diese Verstärkungsmatte 4 wird eine pastöse Zementmischung mit relativ geringem Wassergehalt ge­ bracht, wobei sich aufgrund der Konsistenz dieser Mischung und der Maschenausbildung in der Verstärkungsmatte die ge­ wünschte Einbindung der Verstärkungsmatte in die pastöse Ze­ mentmischung ergibt.
Anschließend durchläuft die aus der pastösen Zementmischung und der Verstärkungsmatte bestehende Außenschicht eine Kali­ brier- und Glättungsanordnung 5, die vorzugsweise aus zwei gegenläufigen Walzen besteht und sicherstellt, daß die Außen­ schicht mit definierter Stärke zu der zweiten Station 7 zur Mittelschichtbildung gelangt.
Wird als Verstärkungsmatte ein Material von vergleichsweise geringer Maschenweite verwendet, so ist es auch möglich, in der ersten Station 2 zunächst das pastöse Zementgemisch auf die Unterlage 1 zu bringen und dann die Verstärkungsmatte zu­ zuführen.
Die zweite Stufe 7 zur Mittelschichtbildung besteht aus einer Vordosiereinheit 8 und einer Feindosiereinheit 9, die jeweils trichterförmig gestaltet und zumindest an zwei anein­ ander gegenüberliegenden Wandungen durch umlaufende Bänder begrenzt sind, deren Bewegungsrichtung zum jeweiligen Aus­ laßspalt hin gerichtet ist.
An den Ausgang der Feindosiereinheit 9 schließt sich eine Schrägrutsche 10 an, über die das pastöse Mittelschichtmate­ rial auf die bereits kalibrierte untere Außenschicht 6 gelei­ tet wird.
Auch das pastöse Mittelschichtmaterial wird mittels einer Walze 11 kalibriert und geglättet, worauf eine weitere Ver­ stärkungsmatte 13, die von einer Rolle 12 abgezogen wird, in den kontinuierlichen Fertigungsvorgang eingeschleust und unter Druckausübung auf diese Mittelschicht 14 aufgebracht bzw. in diese Mittelschicht eingebracht wird. Dabei wird mit einer Druck-, Kalibrier- und Glättungseinheit 15, die sich über einen vorgebbaren Längsabschnitt der Unterlage 1 erst­ reckt, die Vereinigung von unterer Außenschicht 6 und Mittel­ schicht 14 vorgenommen, und zwar derart, daß die Verstär­ kungsmatten 4, 13 in der jeweils gewünschten Weise positio­ niert sind.
Es schließt sich dann eine dritte Station 16 zur Zuführung des pastösen Außenschicht-Zementgemisches an, und auf diese Station 16 folgt wiederum eine Kalibrier- und Glättungsein­ heit 17. Der dann vorliegende Mehrschicht-Strang 18 wird vor­ zugsweise mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m/min. durch einen Härtekanal geleitet, in dem eine relative Luftfeuchtig­ keit von ca. 100% eingestellt und eine Temperatur von etwa 65°C gewählt wird. Der Durchlauf durch den Härtekanal dauert höchstens etwa 30 min. und führt zu einer solchen Voraushär­ tung des Plattenstrangs, daß anschließend ohne Schwierigkei­ ten eine Aufteilung in Einzelplatten vorgenommen werden kann, die wiederum gestapelt und in Stapelform in ein Reifelager gebracht werden können.
Diese Verfahrensführung gestattet es, die Fertigungszeiten derartiger Platten im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren entscheidend zu verringern, und es ist sogar problemlos mög­ lich, die Endfestigkeit bereits nach etwa 7 Tagen zu errei­ chen, wozu bisher üblicherweise etwa 4 Wochen benötigt wur­ den.
Platten der erfindungsgemäßen Art können ohne Schwierigkei­ ten im Dickenbereich von ca. 12 mm bis ca. 40 mm gefertigt werden; sie besitzen besitzen dichte, glatte Oberflächen, und es kann eine Rohdichte im Bereich von ca. 1000 bis 1200kg/m3 bei einer Biegefestigkeit von mindestens 7 bis 9 N/mm2 erreicht werden. Von Vorteil ist ferner, daß die mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung her­ gestellten Platten eine Linearausdehnung von unter 0,03 bis 0,06% aufweisen.
Schließlich erfüllen derartige Platten auch nach DIN Al das Kriterium der Unbrennbarkeit, insbesondere wenn mineralische Verstärkungsmatten verwendet werden.

Claims (20)

1. Verfahren zum Herstellen von Bauplatten, bei dem ein Schichtkörper aus Zement und Verstärkungsmatten gebildet und durch Lagerung verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß auf einer kontinuierlich bewegten Unterlage zunächst eine untere Außenschicht aus zumindest einer pastösen Ze­ mentmischung und einer von einer Rolle mit der Geschwin­ digkeit der kontinuierlich bewegten Unterlage abgezoge­ nen, in die Zementmischung integrierend eingefügten Ver­ stärkungsmatte gebildet wird,
daß diese untere Außenschicht auf eine vorgegebene Dicke kalibriert und geglättet wird,
daß dann im Zuge der Weiterbewegung der Unterlage auf die so behandelte Außenschicht eine Mittelschicht aus zumin­ dest einer pastösen Zementmischung aufgebracht und kali­ briert wird,
daß dann auf die Mittelschicht eine weitere Verstärkungs­ matte, die wiederum mit der Geschwindigkeit der bewegten Unterlage von einer Rolle abgezogen und unter Druckanwen­ dung aufgelegt und ein Kalibrier- und Glättungsvorgang durchgeführt wird,
daß daraufhin eine obere Außenschicht aus zumindest einer pastösen Zementmischung aufgebracht und wiederum ein Kali­ brier- und Glättungsvorgang dieser Außenschicht durchge­ führt wird, worauf der so gebildete, sich kontinuierlich bewegende Strang unter dem Einfluß einer erhöhten Tempera­ tur gehärtet und anschließend in einzelne Platten aufge­ teilt wird und die Platten in ein Reifelager überführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei größerer Maschenweite der Verstärkungsmatte zu­ nächst die Verstärkungsmatte zur Bildung der unteren Au­ ßenschicht auf die kontinuierlich bewegte Unterlage ge­ bracht wird, während bei Verstärkungsmatten mit geringer Maschenweite diese Verstärkungsmatte der sich bereits auf der kontinuierlich bewegten Unterlage befindenden pastö­ sen Zementmischung zugeführt und anschließend in diese Ze­ mentmischung integriert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufbaus des Schichtkörpers auf der konti­ nuierlich bewegten Unterlage sowohl im Zusammenhang mit der unteren Außenschicht als auch mit der Mittelschicht und der oberen Außenschicht jeweils ein Feinkalibrierungs­ vorgang durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufteilen des Plattenstranges in einzelne Platten ein paketweises Stapeln der Platten erfolgt und die Plattenpakete in dem Reifelager klimatisiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Reifelager etwa 20°C und die Aufent­ haltsdauer der Platten in diesem Reifelager etwa 7 Tage beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenstrang bei erhöhter, vorzugsweise etwa 65°C betragender Temperatur und bei einer relativen Luft­ feuchigkeit von etwa 100 8 gehärtet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufenthaltsdauer im Härtebereich vorzugsweise höchstes etwa 30 min. beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der unteren und/oder oberen Außenschicht auf der bewegten Unterlage mittels zumindest einer über entsprechende Pumpen gespeisten Breitschlitzdüse erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auflegen der Verstärkungsmatte auf die Mittel­ schicht ein Druck im Bereich 0,5 bis 1 bar ausgeübt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Mischungsfeuchte des gebildeten drei­ schichtigen Stranges im Bereich von 15 bis 20% gehalten wird, und daß diese Gesamt-Mischungsfeuchte vorzugsweise 17% beträgt, während nach dem Härtevorgang im Platten­ strang eine Feuchte von vorzugsweise ca. 15% vorliegt und die Platten nach einem etwa siebentätigen Aufenthalt im Reifelager eine Restfeuchte von ungefähr 4 bis 10% aufweisen.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pastöse Zementmischung wenigstens für die Mittel­ schicht mit zumindest einem Füllstoff wie Sand und/oder Flugasche und/oder Perlite und/oder Vermiculite und/oder Styropor und/oder dergleichen versehen ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pastöse Zementmischung der Außenschichten mit einem Mittel zur Beschleunigung der Aushärtung und ggf. auch mit Flugasche versetzt ist.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pastösen Zementmischungen mit einem Mittel zur Beschleunigung der Aushärtung versetzt sind.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Beschleunigung der Aushärtung eine aluminiumoxidhaltige mineralische Komponente eingesetzt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pastöse Zementmischung für die Mitteschicht che­ mische Zusätze enthält, nämlich z.B. naphtalenhaltige Verflüssiger zur Erzielung einer ausreichenden Verarbei­ tungszeit der nur erdfeuchten bis pastösen Mischung und/ oder Entschäumungsmittel in flüssiger Form im Falle der Verwendung von Styropor.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine kontinuierlich bewegte, aus luftundurchlässigem Material bestehende Un­ terlage,
eine erste Station zur Bildung einer Außenschicht aus einer pastösen Zementmischung, der eine Einheit zur kon­ tinuierlichen Zuführung einer Verstärkungsmatte zuge­ ordnet ist,
einer nachfolgenden Kalibrier- und Glättungsanordnung sowie einer sich daran anschließenden zweiten Station zur Bildung einer Mittelschicht aus zumindest einer pa­ stösen Zementmischung mit anschließender Kalibrier- und/ oder Glättungseinheit,
einer anschließenden Station zum Auflegen einer weite­ ren, von einer Rolle abgezogenen Verstärkungsmatte unter Anwendung von Druck mit anschließender Kalibrier- und/ oder Glättungseinheit, sowie einer dritten Station zum Aufbringen einer oberen Außenschicht aus zumindest einer pastösen Zementschicht mit anschließender Kalibrier- und Glättungsstation und einem Härtekanal, durch den der gebildete Schichtkörper geführt wird, sowie einer Aufteil- und Stapelstation und einem dieser Station nachgeordneten Reifelager.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Station zur Mittelschichtbildung aus einer Vordosiereinheit und einer Feindosiereinheit be­ steht, die entsprechend der gewünschten Plattendicke je stufenlos einstellbar sind, wobei das Niveau des Mate­ rials in der Feindosiereinheit mit Rücksicht auf die Ge­ nauigkeit der Feindosierung konstant gehalten wird, und daß das pastöse Mittelschichtmaterial aus der Feindosier­ einheit mittels einer Schrägrutsche auf die sich konti­ nuierlich fortbewegende untere Außenschicht geleitet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Station zur Zuführung der der Mit­ telschicht zugeordneten Verstärkungsmatte eine Einrich­ tung zur Ausübung eines Flächendrucks vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrier- und Glättungsstationen jeweils aus zu­ mindest zwei gegenläufigen Walzen bestehen.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Zementmischung in Berührung kommenden An­ lagenteile zementabweisend ausgebildet oder entsprechend oberflächenbehandelt sind.
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