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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Einsatz eines ausdehnungsfähigen Elements
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Heute
wird oft ein sich ausdehnender Polymerschaumstoff beim Abdichten
oder Versiegeln von Zwischenräumen
zwischen Gebäudeeinzelteilen, zum
Beispiel Fensterrahmen und umgebenden Balken verwendet, zum Beispiel
Polyurethanschaumstoff. Solche Schaumstoffmaterialien können bei Brand
die Haut und die Atemwege reizen. Ferner sind sie schwer in einer
ausreichenden Menge aufzutragen und sind im Gebrauch relativ kostspielig.
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Es
besteht daher ein Bedarf an ausdehnungsfähigem Material ohne diese Nachteile.
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WO
98/45565 offenbart einen Abdichtstreifen zum Füllen, Isolieren und Abdichten
von Luftspalten, wie zum Beispiel Luftspalten, die in Gebäuden während des
Baus gegenwärtig
sind, wobei der Abdichtstreifen ein zusammengepresstes Material
umfasst, das in einem Rückhaltemittel
in den zusammengepressten Zustand enthalten ist. Das zusammengepresste
Material besteht aus Schaumstoffen aus Polyurethanen, Neoprengummi
oder Polyolefinen. Solche synthetische Werkstoffe verhalten sich nicht
in Übereinstimmung
mit umgebenden natürlichen
Materialen und sind auch bei Brand nicht unschädlich, sondern können sehr
gefährlich
sein:
H. G. Oishausen, „VDI-Lexikon
Bauingenieurwesen", Düsseldorf:
VDI-Verlag, 1991, 281 – offenbart Schichten
aus Holzfasern, die unterschiedliche Dichten haben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Diese
Aufgabe kann durch den Gebrauch ausdehnungsfähiger Elemente, die eine bestimmte Form
haben, erzielt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element,
das aus einer Menge von Fasern aus Fichte bzw. Rottanne oder Stroh
besteht, die in ihre transversale Richtung auf eine Dichte von 300
bis 1500 kg/m3, vorzugsweise 600 bis 800
kg/m3 zusammengepresst werden, wobei das
Element im Wesentlichen die gleiche Länge hat wie der Zwischenraum,
aber eine Dicke bzw. Breite aufweist, die kleiner ist als die Weite
des Zwischenraums, in jeden Zwischenraum eingefügt wird, wonach eine hydrophile
Flüssigkeit
zu jedem Element (6')
in einer solchen Menge hinzugefügt
wird, dass der Zwischenraum gefüllt
wird, während
sich das Element in seiner transversalen Richtung ausdehnt, während es
eine solche Flüssigkeit
absorbiert.
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Beim
Ausdehnen eines solchen Materials werden keine schädlichen
Verbindungen entwickelt oder verwendet, und ein solches Material
erlaubt daher eine besonders umweltfreundliche Art und Weise zum
Abdichten von Zwischenräumen,
zum Beispiel zwischen Fensterrahmen und umgebenden Balken. Ferner
kann man durch Auswahl der Richtung oder Richtungen, in die faserige
Menge zusammengepresst wurde, die Richtung oder Richtungen der Ausdehnung
steuern.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
umfasst die hinzugefügte
Flüssigkeit
eine oder mehrere Hilfsmittel, wie zum Beispiel Bindemittel, Konservierungs- bzw.
Schutzmittel, Mittel gegen Fäulniserreger
oder Pestizide.
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Das
trockene faserige Material kann solche Mittel in trockener Form
enthalten, die durch die sich ausdehnende Faser aktiviert und absorbiert
werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
bestehen die Elemente aus Fichten- bzw. Rottannenfasern.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Menge der Elemente ferner mit einem oder mehreren eingebetteten
Geweben bereitgestellt.
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Den
Elementen wird die bestimmte Form beim Zusammenpressen verliehen,
es ist aber auch möglich,
in Betracht zu ziehen, dass die Elemente aus der zusammengepressten
Menge ausgestanzt oder ausgeschnitten werden. Die Menge kann aus Fichten-
bzw. Rottannenfasern bestehen, und das Zusammenpressen der faserigen
Menge kann durch Extrusion, Walzen oder Formpressen ausgeführt werden.
Ein wasserlösliches
Bindemittel in Pulverform kann vor dem Zusammenpressen in die faserige Menge
gemischt werden.
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Beim
Einsatz dieses ausdehnungsfähigen Elements
in der Praxis zum Abdichten von Zwischenräumen zwischen einem Fensterrahmen
und umgebenden Balken, werden solche Elemente um die Peripherie
des Fensterrahmens angelegt, und, nachdem der Festerrahmen an den
umgebenden Balken befestigt wurde, wird Wasser hinzugefügt, zum
Beispiel durch Sprühen.
Auf diese Art und Weise dehnen sich die Elemente in ihre Dickenrichtung
aus, um die Spalte zwischen dem Fensterrahmen und dem benachbarten
Balken zu füllen.
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TEXTE DER
FIGUREN
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren
beschrieben, von welchen 1 schematisch eine Vorrichtung
zum Herstellen eines ausdehnungsfähigen Materials in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 schematisch
ein Stück
eines ausdehnungsfähigen
Elements in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, und
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3 und 4 schematisch
einen Einsatz einer Ausführungsform
der Erfindung darstellen, bei welchem ausdehnungs fähige Elemente
verwendet werden, um den Zwischenraum zwischen einem Fensterrahmen
und umgebenden Balken abzudichten.
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BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1 ist
ein Prozess zum Herstellen eines ausdehnungsfähigen Materials schematisch
gezeigt, ausgehend von einer Menge 1 organischer Fasern, zum
Beispiel Fichten- bzw.
Rottannenfasern, die auf einem Förderer
angeordnet sind, der nicht dargestellt ist, die in die Einspeiserichtung
A laufen. Die Fichten- bzw. Rottannenfasermenge wurde durch mechanisches
Zerkleinern erzielt. Die faserige Menge 1 wird zusammengepresst,
indem man sie durch die Spalte zwischen einem Paar Walzen 2–4 durchlaufen
lässt, die
nacheinander in die Einspeiserichtung A mit nacheinander sinkender
Entfernung zwischen den Walzen des Walzenpaars gegeben werden. Nach dem
Durchlaufen des letzen Walzenpaars ist die Fasermenge in eine harte
Platte mit einer Dichte von 300 bis 1500 kg/m3,
vorzugsweise 500 bis 800 kg/m3 zusammengepresst.
Schließlich
werden Längselemente
aus dieser hart zusammengepressten Faserplatte mit einem Schneidgerät, wie zum
Beispiel einer Stanze ausgeschnitten.
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In 2 ist
ein solches ausgeschnittenes Element gezeigt, das an seinem linken
Endteil (der Figur) mit Wasser aus einer Sprühflasche 7 besprüht wurde.
Das zusammengepresste Element absorbiert das hinzugefügte Wasser
und dehnt sich gleichzeitig aus. Es hat sich herausgestellt, dass
sich das Element beim Hinzufügen
von Wasser in einer ausreichenden Menge bis zu zehn Mal seine Dicke
ausdehnen kann, wenn es zu einer harten Platte zusammengepresst
ist. Nach dem Ausdehnen hat das Element eine schaumstoffähnliche
Konsistenz erzielt. Nach dem Trocknen behält das Element sein ausgedehntes
Volumen bei.
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Das
Zusammenpressen der Menge kann auch durch Extrusion oder Formpressen
erfolgen, vorzugsweise mit einer trockenen Menge. Bei dem beschriebenen
Prozess wird die Menge 1 nur in eine Richtung zusammengepresst,
wenn sie durch die Spalte eines Walzenpaars läuft. Es ist natürlich möglich, den
Block in eine Richtung senkrecht zu dieser Richtung und der Einspeiserichtung
zusammenzupressen, indem man die Seitenwände, wie in der gezeigten Vorrichtung
angeordnet, in 1 jedoch nicht gezeigt, zum
Verhindern des seitlichen Ausdehnens der faserigen Menge beim Durchlaufen
des Walzenpaars zueinander in die Einspeiserichtung A konvergieren
lässt.
Ein derart hergestelltes Element dehnt sich beim Absorbieren von
Wasser natürlich
in die Querrichtung des Elements aus.
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Die
faserige Holzmenge kann in Form von zusammengepressten Platten oder
Blöcken
bereitgestellt werden, und die ausdehnungsfähigen Elemente können auch
ausgehend von solchen Blöcken oder
Platten durch Spalten und optional ein weiteres Zusammenpressen
dieser Letzteren erzeugt werden.
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3 und 4 zeigen
schematisch wie ausdehnungsfähige
Elemente 6, die in Übereinstimmung
mit der oben stehenden Beschreibung hergestellt wurden, zum Abdichten
der Zwischenräume zwischen
einem Fensterrahmen 7, der in eine Wandöffnung eingefügt wurde,
und den Balken 8–11,
die die Öffnung
einschränken,
verwendet werden können.
Der Fensterrahmen 7 ist mit vier Teilen von Elementen 6' ausgestattet,
die sich in eine umgebende Hohlkehle oder eine gehobelte Spur, die
in diesen Seiten des Fensterrahmens 7, die den Balken 8 bis 11 gegenüberliegen,
ausgebildet werden, erstrecken. In 4 ist ein
ausgeschnittener Teil des Fensterrahmens 7 gezeigt, der
ein Element 6' in
der Hohlkehle des Fensterrahmens angeordnet hat. Die Elemente 6' haben eine
entsprechende Dicke von 2 bis 8 mm.
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Nach
dem Einfügen
eines solchen Fensterrahmens in gewohnter Weise in eine Wandöffnung und
nach dem Befestigen an den umgebenden Balken reicht es, Wasser,
zum Beispiel mittels einer Sprühflasche 12 oder Ähnlichem,
auf der äußeren Seite
des Fensterrahmens hinzuzufügen,
damit sich die Elemente 6' ausdehnen
und die Zwischenräume oder
die gesamte Spaltenweite zwischen den Fenstern und den Balken 8–11 füllen. Ein
derartiger Einsatz der Erfindung trägt zu einer besonders einfachen
Montage des Fensterrahmens in eine Wandöffnung bei. Die Elemente 6' werden ferner
vorzugsweise so hergestellt, dass sie sich beim Hinzufügen von Wasser
nur in die Richtung der Dicke ausdehnen. Dadurch wird sicher gestellt,
dass irgendeine Nachbehandlung zum Eliminieren überschüssigen Abdichtmaterials nicht
erforderlich ist, wie das der Fall ist, wenn herkömmlicher
ausdehnungsfähiger
Polymerschaumstoff verwendet wird, der sich in alle Richtungen ausdehnt.
In einem ausgedehnten Zustand können
die Elemente Bewegungen in dem Bau absorbieren, ohne ihre Abdicht-
oder Schalldämmungsfunktion
einzubüßen.
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Bei
der beschriebenen Ausführungsform werden
die Elemente 6' werkseitig
auf den Fensterrahmen montiert und entsprechend mit einem abnehmbaren,
umgebenden Band abgedeckt, um die Elemente daran zu hindern, unabsichtlichem
Hinzufügen
von Wasser ausgesetzt zu sein, zum Beispiel Regenwasser. Man kann
stattdessen die Elemente 6' natürlich an
dem Fensterrahmen befestigen, wenn dieser in die Wandöffnung montiert
wird. Dazu kann eine Seite der Elemente mit einem selbst haftenden Klebstoff
oder Ähnlichem
abgedeckt werden.
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Die
oben beschriebenen ausdehnungsfähigen
Elemente können
natürlich
verwendet werden, um andere Zwischenräume und Leerstellen zwischen
oder in Gebäudeeinzelteilen
zu füllen.
Bei Leerstellen, die eine kompliziertere dreidimensionale Form haben,
müssen
natürlich
Elemente verwendet werden, die in alle Richtungen zusammengepresst wurden.
Die erfindungs gemäßen Elemente
können an
die Leerstellen, die zu füllen
sind, durch Schneiden, Formsägen
oder Behandlung in einer anderen geeigneten Art und Weise angepasst
werden.
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Die
erfindungsgemäßen ausdehnungsfähigen Elemente
werden entsprechend in Form von Längsbahnen oder Leisten bereitgestellt
und werden vorzugsweise auf einer ihrer Seiten mit einer selbst haftenden
Beschichtung versehen, um das Befestigen der Elemente an einem Gebäudeeinzelteil
oder Ähnlichem
zu erleichtern.
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Bei
einer Variation des beschriebenen Prozesses können ein oder mehrere Gewebe
oder Ähnliches
in der Menge vor deren Zusammenpressen angebracht werden, um die
mechanische Festigkeit der ausdehnungsfähigen Elemente zu verbessern.
Es ist auch möglich,
vor dem Zusammenpressen flüssige Blockierungsschichten
in das faserige Material einzubringen.
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Das
erfindungsgemäße Element
kann auch als einfache Abdichtleiste verwendet werden, um Wasser
oder andere Flüssigkeit
auszuschließen.
Die Ausdehnungsmerkmale der Elemente werden dabei nur so verwendet,
dass sich das Element in Unregelmäßigkeiten der Oberflächen, die
abgedichtet werden sollen, ausdehnt, wobei der Ausdehnungsgrad gering
ist. Der Anschlagdruck gegen die zwei Flächen ist jedoch hoch. Auch
wenn das Wasser von einem solchen Element absorbiert wird, so dass
seine Fläche
nass wird, leckt jedoch kein Wasser aus dem Element heraus.
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Die
oben beschriebenen Elemente werden aus Fichten- bzw. Rottannenfasern
hergestellt. Diese Fasern sind lang und biegsam, und die faserige
Menge kann auf eine Dichte bis zu 1500 kg/m3 zusammengepresst
werden, ohne die Fasern merklich zu zerstören. Bei stärkerem Zusammenpressen hat
es sich herausgestellt, dass die Ausdehnung beim Hinzufügen von
Wasser verringert wird, was andeutet, dass die Fasern beim Zusammenpressen
stark beschädigt
wurden. Daher sollte die Dichte der Fasern nach dem Zusammenpressen
1500 kg/m3 nicht überschreiten. Auch andere Holzarten
als Fichte- bzw. Rottanne können
zum Herstellen der erfindungsgemäßen ausdehnungsfähigen Elemente
verwendet werden, und es wird auch für möglich gehalten, andere organische
Fasern, vorzugsweise Zellulosefasern, wie zum Beispiel bestimmte
Stroharten zu verwenden, um ein erfindungsgemäßes Material zu erzielen.
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Die
hydrophile Flüssigkeit,
vorzugsweise Wasser, die zu den Elementen hinzugefügt. wird, kann
vorteilhafterweise Hilfsmittel enthalten, wie zum Beispiel Klebstoff,
Konservierungs- bzw. Schutzmittel, Mittel gegen Fäulniserreger
oder Pestizide. Es wird auch für
möglich
gehalten, einen wasserlöslichen
Klebstoff in Pulverform vor dem Zusammenpressen in die faserige
Menge zu mischen, so dass das sich ausdehnende Material beim nachfolgenden Hinzufügen von
Wasser an der Fläche,
gegen welche es sich ausdehnt, haftet.
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Das
erfindungsgemäße ausgedehnte
Material kann in Plattenform auch als Isoliermaterial verwendet
werden. Da das Material in zusammengepresster Form nur minimalen
Raum beansprucht, können
solche Platten im Voraus zum Beispiel auf Wandplatten befestigt
und dann vor oder in Zusammenhang mit der Montage der Wandplatten
ausgedehnt werden.
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Das
erfindungsgemäße ausdehnungsfähige Material
ist ein reines Naturprodukt und hat daher große Umweltvorteile im Vergleich
zu den ausdehnungsfähigen
Polymeren und anderen herkömmlichen
ausdehnungsfähigen
Isoliermaterialien, die das Material ersetzen soll. Die Fichten-
bzw. Rottannenfaser wurde von dem Verband für Asthma und Allergien zugelassen.
Das Fichten- bzw. Rottannenfasermaterial ist auch relativ kostengünstig, und
das beschriebene Material kann relativ kostengünstig erzeugt werden. Ferner
kann das Material in einer Vielzahl von Arten wieder verwendet werden.
Es kann zum Beispiel nach dem Gebrauch wieder zusammengepresst werden,
wonach es wieder als ausdehnungsfähiges Material verwendet werden
kann. Der Ausdehnungsgrad sinkt jedoch nacheinander mit der Anzahl
der Ausdehnungs- und
erneuten Zusammenpressvorgänge,
wahrscheinlich aufgrund der Tatsache, dass der Anteil an beschädigten Fasern
des Materials bei jedem Zusammenpressen steigt. Das Ausdehnungsmaterial
kann auch auseinander genommen und als Absorptionsmaterial für Öle, flüssige Chemikalien
und Ähnliches
verwendet werden.
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Die
beschriebenen Ausführungsformen
können
natürlich
innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung variiert werden. Den
ausdehnungsfähigen Elementen
kann zum Beispiel beim Zusammenpressen eine andere Form gegeben
werden als die von Längselementen
oder Platten. Ferner können
mehr als drei Walzenpaare beim Walzen verwendet werden. Die Erfindung
ist daher nur auf den Inhalt der anliegenden Patentansprüche beschränkt.