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Spritzverfahren zur Herstellung wärmeisolierender Wände oder Schichten
Man hat bereits vorgeschlagen, Wände aus wärmeisolierendem Material durch ein Spritzverfahren
herzustellen, indem Holzmehl oder Korkmehl durch eine Düse gegen eine Form oder
Verschalung geschleudert wurde. Die Kleinteilchen legten sich bei diesen älteren
Verfahren dicht nebeneinander, um die Wand möglichst wenig porös und möglichst frei
von Luftzellen zu gestalten.
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Nach dem vorliegenden Spritzverfahren wird fiockenartiger Isolierstoff,
wie beispielsweise Papierschnitzel, verwendet, und während nach den älteren Verfahren
zur Herstellung von Wänden den Kleinteilchen zur Zusammenballung viel Feuchtigkeit
beigegeben wurde, wird nach dem vorliegenden Verfahren dem Isolierstoff auf seinem
Weg zur Arbeitsfläche durch eine entsprechende Einstellung der Spritzvorrichtung
nur so viel zersprühter Klebstoff zugesetzt, daß lediglich seine Oberfläche angefeuchtet
wird. Der Isolierstoff behält also seine starre Form bei, lagert sich unregelmäßig
an der Arbeitsfläche ab, und es werden dadurch viele kleine Lufträume in dieser
Isolationsschicht gebildet. Um diese Befeuchtung mit Klebstoff mit Sicherheit herbeizuführen,
wird der Klebstoff in fein verteiltem Zustand an verschiedenen Stellen des Umfangs
jenes Strahles eingespritzt, der aus Druckluft und Isolftionsmaterial besteht.
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In der Zeichnung ist eine, Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
und zur Anwendung desselben dargestellt. Abb. i zeigt eine Vorrichtung und die Benutzung
derselben.
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Abb. a ist ein Teil eines Schnittes durch den Vorderteil der benutzten
Spritzvorrichtung.
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Abb.3 zeigt im Schnitt einen Teil einer abgeänderten Ausführungsform
einer Spritzvorrichtung nach Abb. a.
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Abb. q. ist ein Querschnitt durch eine Wand nach q.-q. der Abb. i,
und Abb.5 zeigt in vergrößertem Maßstabe einen Teil einer isolierenden Wand, welche
gemäß der Erfindung hergestellt ist.
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Die im folgenden beschriebene Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
ist lediglich eine besondere Ausführungsform, denn es ist ohne weiteres möglich,
zur Ausführung des Verfahrens anders konstruierte Vorrichtungen zu benutzen.
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Ein Behälter io ist mit einer Einlaßöffnung i i versehen, welche zwecks
Erleichterung der Einführung der Materialien mit einem Trichter i z versehen ist.
Die Öffnung i i wird durch ein Ventil 13 geschlossen, welches durch den Druck,
welcher im Innern des Behälters i o herrscht, in Abschlußstellung gehalten wird.
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Der untere Teil des Behälters, io ist trichterförmig ausgebildet und
besitzt eine Auslaßöffnung 15. Diese Auslaßöffnung wird vorzugsweise von einem Gehäuse
16 umgeben, in welchem eine injektorartige Ansaugvorrichtung angeordnet ist. Dieselbe
besteht aus einem Spritzrohr 17 für das Druckmittel
und einem Auslaßrohr
18, dessen Ende bei i9 erweitert ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Spritzrohr
17 sich in einem kleinen Abstand von dem erweiterten Teil i9 des Rohres 18
befindet, und zwar befindet sich dieser Abstand unmittelbar unterhalb der Auslaßöffnung
15 des Behälters io. Das Druckmittel, welches aus dem Spritzrohr 17 austritt,
gelangt in das Rohr 18 hinein und reißt dabei das Material, welches aus der Öffnung
15 austritt, mit sich. Die eben beschriebene Vorrichtung kann, wenn gewünscht,
durch irgendeine andere Vorrichtung dieser Art ersetzt werden.
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Ein zweiter Behälter 2o ist mit einer Einlaßöffnung 9-1 versehen,
welche durch ein Ventil 2z geschlossen wird. Der Behälter io ist zur Aufnahme eines
trockenen Materials bestimmt, welches beispielsweise aus zerkleinerten faserigen
und festen Stoffen besteht, während der Behälter 2o zur Aufnahme einer klebrigen
oder leimigen Flüssigkeit bestimmt ist.
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Irgendein Druckmittel, vorzugsweise in Gasform, z. B. Luft, wird durch
die Druckleitung z5 zugeführt. Diese Druckleitung a5 wird mit einem durch ein Ventil
überwachten Rohr 27, welches zu dem Spritzrohr 17 führt, verbunden.
Ferner führt von der Druckleitung 25 ein durch ein Ventil überwachtes Rohr
28 zu dem oberen Teil des Behälters io, und ein weiteres, ebenfalls durch
ein Ventil überwachtes Rohr 29 führt zu dem oberen Teil des Behälters. 2o. Auf diese
Weise kann die Luft von der Druckleitung 2 5 durch die verschiedenen
Rohre 27, 28 -und 29 zu dem Spritzrohr 17 und zu den Behältern i o
und 2o gelangen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Luft oder ein anderes Druckmittel,
welches durch die Leitung 2 5 zugeführt wird, nur aus dem Spritzrohr 17 entweichen
kann. Die Rohrleitungen, welche zu den Behältern io und 2o führen, dienen lediglich
dazu, den Inhalt der Behälter unter Druck zu setzen, damit der Austritt aus den
Auslaßöffnungen leicht erfolgen kann. Da die kleinen Materialteilchen in dem Behälter
i o unregelmäßig aufgestapelt sind, so ist es sehr wahrscheinlich, daß eine verhältnismäßig
große Luftmenge durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen Materialteilchen
hindurchgeht und durch die Auslaßöffnung 15
des Behälters io entweicht. Die
auf diese Weise entweichende Luft beeinflußt jedoch in keiner Weise die Wirkungsweise
der Vorrichtung.
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Von dem Rohr i 8 führt ein Schlauch 3 o zu einer Spritzvorrichtung
35, deren Hauptteile in der Abb. a dargestellt sind. Diese Spritzvorrichtung 35
besteht aus einem kurzen Rohrstück 36, aus welchem die kleinen Materialteilchen
37, die sich in dem Luftstrom befinden, mit großer Geschwindigkeit herausgeschleudert
werden. Auf das Ende dieses Rohres 36 ist ein hohler ringförmiger Körper 38 aufgeschraubt,
welcher an seiner Vorderseite mit einer Anzahl Öffnungen 39 versehen ist, die mit
dem Innern des ringförmigen Körpers 38 in Verbindung stehen. Diese Öffnungen können,
wie in Abb. a gezeigt ist, parallel zur Achse des Rohres 36 gerichtet sein, oder
sie können auch einen Winkel mit derselben bilden, wie in Abb.3 bei 39' gezeigt
ist.
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Ein verhältnismäßig kleines Rohr 4o führt zu dem Innern des ringförmigen
Körpers 38 und ist ferner mit einem Schlauch 4i mit einem Auslaßrohr 42 des Behälters
2o verbunden. Die letztgenannten Teile sind so angeordnet, daß die unter Druck befindliche
leimige Flüssigkeit in dem Behälter 2o in den Schlauch 4i hineingedrückt wird und
in den Raum des ringförmigen Körpers 38 eintritt, von dem sie durch die Öffnungen
39 in Form von mehreren Sprühstrahlen austritt. Diese Öffnungen 39 sind konzentüsch
zu dem Rohr 36 der Spritzvorrichtung 35 angeordnet. Ventile 44 und 45 sind dazu
vorgesehen, um den Austritt der leimigen Flüssigkeit sowie des Luftstromes mit den
Materialteilchen zu überwachen.
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Die Tatsache, daß die leimige Flüssigkeit in Sprühform aus den Öffnungen
39 austritt, gewährleistet, daß eine nur sehr geringe Menge von Klebflüssigkeit
in Berührung mit jedem kleinen Stückchen Material 37 gerät. In dem Augenblick, da
solch ein kleines Stückchen Material 37 aus der Spritzvorrichtung 35 austritt, wird
es auf seinem Wege zu der Fläche, auf der es sich ablagern soll, von einem Teil
des Sprühregens erfaßt und mit einer sehr dünnen Schicht von Klebstoff versehen.
Der Klebstoff enthält verhältnismäßig viel Wasser, wenn derselbe durch den Schlauch
41 fließt und aus den Öffnungen 39 austritt. Die übermäßige Feuchtigkeit des Klebstoffes
wird in dem Augenblick verschwinden, wenn er aus den Öffnungen 39 austritt und in
Sprühform mit der Luft in Berührung kommt, so däß die Materialteilchen 37 nicht
übermäßig feucht werden, trotzdem die kleinen Materialteilchen vorzugsweise aus
sehr porösem Material bestehen, damit der Isolierungswert der Wand ein sehr hoher
wird. In dem Zeitpunkt, wenn die Materialteilchen 37 von dem Luftstrom gegen die
Fläche geworfen werden, welche mit einer wärmeisolierenden Wand versehen werden
soll, hat die Klebflüssigkeit ihre bestmögliche Eigenschaft zum Hängenbleiben an
der genannten Fläche erreicht. Die größte Anzahl der mit einer dünnen Schicht Klebstoff
versehenen Materialteilchen
werden daher aneinander ankleben und
ebenfalls an der Fläche sitzenbleiben, so daß eine Schicht aus Isolationsmaterial
hergestellt wird, welche aus einer unzähligen Anzahl von kleinen Materialteilchen
37 besteht. Die Materialteilchen reihen sich in allen denkbaren Stellungen aneinander
an und passen sich auch den verschiedenen Winkeln der Fläche, auf welche die Materialteilchen
geschleudert werden, an. Auf diese Weise entstehen zwischen den Materialteilchen
37 unzählige kleine Lufträume, welche der wärmeisolierenden Wand eine hohe Isolationsfähigkeit
verleihen.
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Das Material, aus dem die kleinen Teilchen 37 hergestellt werden,
ist nicht von großer Wichtigkeit; es ist jedoch ratsam, ein Material zu wählen,
welches für die genannten Zwecke besonders gut geeignet ist, d. h. es muß faserig
oder porös sein, wodurch die wärmeisolierenden Eigenschaften der aus dem Material
hergestellten Wand bzw. Isolationsschicht erhöht werden. Sehr zufriedenstellende
Wände werden vorzugsweise aus zerkleinertem Stroh von Mais, Weizen, Flachs oder
ähnlichen Halmenfrüchten hergestellt. Eine sehr zufriedenstellende Wand kann auch
bei Verwendung von zerkleinerten Holzfasern hergestellt werden. Vorzugsweise wird
jedoch zerkleinertes Papier benutzt. Es sei daher in folgendem angenommen, daß der
Behälter io mit Papierschnitzel angefüllt ist und die Materialteilchen 37, die aus
der Spritzvorrichtung 35 unter Luftdruck heraustreten, bestehen daher aus Papier.
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Als Klebstoff, welcher sich in dem Behälter 2o befindet, kann irgendein
gewünschtes Material benutzt werden. Der Klebstoff kann aus handelsüblichem Leim
bestehen oder auch aus dem sogenannten Wasserglas oder Natriumsilikat. Der Klebstoff
kann ferner, wenn gewünscht, ein feuersicheres Material, wie beispielsweise Arsenik,
enthalten, wodurch die Papierschnitzel 37 unverbrennbar gemacht werden und auch
gegen Ungeziefer geschützt sind.
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Der Behälter io wird mit Papierschnitzel angefüllt, indem das Ventil
der Leitung 27 und 28 geschlossen wird, so daß das Ventil 13 sich öffnet. Wenn eine
genügende Menge von Papierschnitzeln in den Behälter io hineingeschüttet ist, dann
wird das Ventil 13 geschlossen, und durch die Öffnung des Ventils in dem Rohr 28
tritt in den Behälter io Luftdruck ein. Der Behälter 2o wird mit leimigem Material
angefüllt, indem zunächst das Ventil in der Luftleitung 29 geschlossen wird, worauf
das Ventil 22 geöffnet wird. Wenn der Behälter 2o genügend gefüllt ist, wird das
Ventil 22 geschlossen, und das Ventil in der Leitung 29 wird geöffnet, wodurch der
Leim in dem Behälter 20 unter Druck gerät. Dann wird das Ventil in dem Rohr 27 geöffnet
und die Spritzvorrichtung 35 ist nunmehr betriebsbereit. Die Schläuche 3o und 41
sind von genügender Länge, damit die Spritzvorrichtung 3 5 die ganze Oberfläche
der Wand bestreichen kann.
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Ein Teil einer Wand ist in Abb. ¢ gezeigt. Wenn die Vorrichtung, wie
im vorhergehenden beschrieben worden ist, in Bereitschaftsstellung -steht, dann
wird die Spritzvorrichtung 35 durch die Ventile ¢4. und 45 in Tätigkeit gesetzt.
Dabei tritt ein starker Luftstrom aus dein Innern der Spritzvorrichtung heraus,
der die kleinen Papierschnitzel mit sich reißt, die durch die Injektorvorrichtung,
welche mit dem Behälter i o verbunden ist, in den Luftstrom gelangen. Wenn die Papierschnitzel
die Spritzvorrichtung verlassen, dann werden sie von dem feinen Sprühregen von Klebstoff,
der aus den Öffnungen 39 austritt, mit einer dünnen Schicht von Klebstoff versehen,
so daß jedes kleine Stückchen Papier klebrig wird. Die zuerst auf die Wand 46 aufgebrachten
Papierteilchen bleiben also an derselben hängen, und die darauffolgenden Papierschnitzelchen
lagern sich auf den bereits an der Wand befindlichen Papierschnitzeln ab, und zwar
wird dieses. Verfahren so lange fortgesetzt, bis die Isolationsschicht die gewünschte
Dicke erreicht hat.
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Da das Material, welches. zur Herstellung der Isolationswand benutzt
wird, vorzugsweise faserig oder porös ist, so dürfen die kleinen Teilchen nicht
mit so vielKlebstoff bedeckt werden, daß dieselben von demselben imprägniert werden,
denn dadurch verlieren die kleinen Materialteilchen ihre wärmeisolierende Eigenschaft.
Es muß nämlich berücksichtigt werden, daß Wasser, welches in dein faserigen oder
porösen Material enthalten ist, verdunsten würde, auch dann, wenn sich das Material
an der Wand befindet. Leim würde jedoch in größeren Teilen zurückbleiben, und dadurch
würde die wärmeisolierende Eigenschaft der Schicht ¢7 verringert werden. Es muß
-deshalb dafür gesorgt werden, daß die Menge der= Klebflüssigkeit, mit welcher
jedes Papierteilchen bedeckt wird, nur so groß ist, um dasselbe klebrig zu machen,
ohne daß dabei das Papierteilchen in einem größeren Maß von dem Klebstoff imprägniert
wird. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, indem man den Klebstoff in Form eines feinen
Sprühregens in den Luftstrom hineinspritzt, welcher die kleinen Papierteilchen befördert.
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Während vorzugsweise das Papier und der Klebstoff gleichzeitig durch
die Spritzvorrichtung hindurchgeschickt werden, ist jedoch die Spritzvorrichtung
so eingerichtet, daß das
Papier und auch der Klebstoff, jedes für
sich abwechselnd, auf die Wand gespritzt werden kann, um die Isolationswand 47 herzustellen.
Die in der Abb. i dargestellte Spritzvorrichtung enthält nämlich die Ventile 44
und 45 in den entsprechenden Rohren 36 und 4o, und diese Ventile können unabhängig
voneinander geöffnet und geschlossen werden. Wenn z. B. das Ventil 45 zuerst geöffnet
wird, dann wird die Wand 46 mit einer Schicht Leim bedeckt, und wenn darauf das
Ventil 45 geschlossen und das Ventil 44 geöffnet wird, dann kann auf diese dünne
Schicht von Leim ein Luftstrom gerichtet werden, der die faserigen und porösen kleinen
Materialteilchen auf die klebrig gemachte Fläche ablagert.. Es ist einleuchtend,
daß die trocknen kleinen Materialteilchen in großer Anzahl an der Wand 46 klebenbleiben.
Wenn sich genügend Materialteilchen an der Fläche 46 abgelagert haben, dann wird
das Ventil 44 geschlossen, und das Ventil 45 wird geöffnet, so daß die erste Schicht
von Papierteilchen an ihrer Außenseite mit einer Schicht Leim versehen wird. Daraufhin
wird abermals eine Papierschicht angebracht, die sich über die Schicht legt, welche
kurz vorher an der Wand angebracht wurde. Auf diese Weise kann durch die aufeinanderfolgende
Anbringung von Papierschichten eine wärmeisolierende Schicht 47 hergestellt werden,
die dieselbe Eigenschaft hat, wie eine Schicht, bei der der Klebstoff und die Papierteilchen
zu gleicher Zeit aus der Spritzvorrichtung austreten. In jedem Falle wird der Leim
durch die Luft hindurchbefördert, so daß er seine höchste Klebkraft dann erreicht,
wenn er mit den kleinen Teilchen in Berührung kommt. Es ist vollkommen gleich, welches
Verfahren von den beiden beschriebenen angewendet wird. Es ist einleuchtend, daß
es in jedem Fall möglich ist, eine Imprägnierung der Papierteilchen mit dem Leim
zu vermeiden.
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Die wärmeisolierende Schicht 47 kann jede beliebige Dicke und jede
beliebige Breite und Länge haben. Es ist bereits erwähnt worden, daß die wärmeisolierende
Schicht 47 aus unzählig vielen kleinen faserigen oder porösen Materialteilchen besteht;
z. B. aus Papierschnitzeln, und daß jedes einzelne Materialteilchen an seiner Außenseite
mit einer feinen Schicht Klebstoff versehen ist, damit die Materialteilchen aneinander
und an der Fläche, gegen die sie gerichtet werden, ankleben können. Das in den Luftstrom
beförderte Papier besteht aus sehr kleinen Schnitzeln von den verschiedensten Formen,
welche sich in den verschiedensten Stellungen an der Wand 46 ablagern. Die größte
Anzahl der Schnitzel wird im wesentlichen die Stellung einnehmen, in welcher sie
mit der Oberfläche des Materials zusammentreffen, welches kurz vorher befördert
worden ist.
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Die wärmeisolierende Schicht 47 besteht also aus mehreren Schichten
von unregelmäßigen Papierschnitzeln, wobei jedes Papierschnitzelchen leicht mit
dem neben ihm liegenden Schnitzelchen in Berührung ist. Es entstehen also zwischen
den einzelnen Papierteilchen unzählig viele Lufträume, wodurch die wärmeisolierende
Wand einen hohen Isolationswert bekommt.
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Wenn man bedenkt, daß Papier und die anderen erwähnten Materialien
einen sehr hohen Isolationswert haben, und wenn man bedenkt, daß diese Materialien
überall leicht zu haben sind und ohne große Transportkosten zu dem Ort befördert
werden können, wo sie benutzt werden, und wenn man ferner berücksichtigt, daß keine
Fabrik notwendig ist, um das Isolationsmaterial zwecks Verwendung gemäß dem Verfahren
der Erfindung vorzubereiten, und daß die wärmeisolierende Wand im wesentlichen in
derselben Zeit hergestellt werden kann, wie die bekannten Isolationswände, die zurechtgeschnitten
und festgenagelt werden müssen, dann muß man anerkennen, daß die vorliegende Erfindung
ein großer Fortschritt in der Technik bedeutet.
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Wie im vorhergehenden beschrieben worden - ist, wird das meiste Material,
welches gegen die zu isolierende Fläche geschleudert wird, an derselben hängenbleiben.
Einige Materialteilchen jedoch werden zu Boden fallen. Infolge der Tatsache, daß
der Klebstoff in den Papierstrom in Form eines feinen Sprühregens hineingeleitet
wird, wird derselbe die Papierschnitzelchen nicht imprägnieren, und er ist teilweise
getrocknet, bevor die Papierschnitzelchen die Wand erreichen. Es ist daher einleuchtend,
daß die Materialteilchen, die zu Boden fallen, gesammelt und in den Behälter io
wieder hineingebracht werden können, um wieder gegen die Wand geschleudert zu werden.
Wenn das Papier, welches als Isolationsmaterial verwendet wird, mit Arsenik. behandelt
wird, dann ist die wärmeisolierende Wand feuersicher, und zwar hängt die Feuersicherheit
von der Menge Arsenik ab, welche sich in der Wand befindet. Natürlich können auch
andere feuerverhütende Materialien mit genau der gleichen ZVirkung benutzt werden.
Die wärmeisolierende Wand dient daher auch gleichzeitig als Schutz des Gebäudes,
in welchem dieselbe angeordnet ist, und zwar dient diese Wand nicht nur als Schutz
gegen Feuer, sondern auch als Schutz gegen Ungeziefer, wie Ratten und Mäuse; denn
wenn dieselben versuchen, sich durch die Wand hindurchzunagen, dann stoßen sie auf
das Arsenik und werden durch -dasselbe vergiftet.