EP0173873A2 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Faserbeton - Google Patents

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EP0173873A2
EP0173873A2 EP85109855A EP85109855A EP0173873A2 EP 0173873 A2 EP0173873 A2 EP 0173873A2 EP 85109855 A EP85109855 A EP 85109855A EP 85109855 A EP85109855 A EP 85109855A EP 0173873 A2 EP0173873 A2 EP 0173873A2
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hydraulically setting
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Adolf Prof. Dr.-Ing. Meyer
Helmut Dipl.-Geol. Dr. Rer. Nat. Steinegger
Ulrich Dr. Ing. Pachow
Manfred Pfeifer
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Materiaux de Construction International
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Heidelberger Zement AG
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B19/00—Machines or methods for applying the material to surfaces to form a permanent layer thereon
    • B28B19/0092—Machines or methods for applying the material to surfaces to form a permanent layer thereon to webs, sheets or the like, e.g. of paper, cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/52—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement

Definitions

  • the invention relates to a process for the continuous production of plates and / or molded bodies formed therefrom from fiber-reinforced hydraulically setting compositions.
  • the object of the invention is to provide a method of the type mentioned in which flawlessly fiber-reinforced, uniformly thick plates with a targeted amount of fibers, fiber distribution and / or fiber orientation and molded bodies formed therefrom can be produced with uniformly smooth and optionally tempered surfaces.
  • the hydraulically setting compound is applied in a thickness that is uniform over the working width and the fiber reinforcement can be installed in a targeted manner. It is also possible to work with a mass that does not contain excess water and therefore does not have to be dewatered in a special process step.
  • the targeted fiber distribution and orientation can be easily controlled and monitored very easily, so that a largely uniformity of the plate produced is guaranteed.
  • a base By using a base, a clean, smooth, but if desired also colored and / or structured or profiled plate surface is formed.
  • a particular advantage of the method is that by folding the edge parts of the base around the raw plate edges of the not yet hardened mass, a straight lateral limitation of the plate and a rounding off already during the production process their edges. In this way, a further trimming process, be it in the fresh or hardened state of the plate, can be omitted.
  • the width of the plate can be adjusted from the outset within narrow tolerances and a subsequent straightening of the plate, which is always associated with material losses, is not necessary.
  • the width is adjusted by adjustable but fixed with respect to the moving belt guide elements, which are arranged above the belt at the desired distance from each other.
  • the underlay lying on the belt and moved with it serves both as a separating layer and for shaping the side edges of the plate. It can consist of different materials, for example a plastic film, a glass fleece or plastic-coated paper.
  • a variety of surface design of the plate in terms of color and structure is already possible through the base.
  • the underlay can be provided as formwork and can be removed as perfect and residue-free without any damage to the panel surface. In this way, the surface of the board becomes completely even and smooth and has no rough spots or cracks.
  • the underlay also provides protection for the finished panel, both when stacking and when being transported. Finally, the use of such a base saves the costly post-treatment required in conventional processes, since a base remaining on the plate represents an excellent post-treatment.
  • a mass-absorbing base is placed on a belt designed for continuous movement, to which guide elements are assigned according to the desired width of a plate to be produced.
  • This pad is preferably wider than the predetermined and defined by the distance of the guide members width of the plate to be produced, so that the edge strips at the L ijkssei- th of the base sufficiently high are or can be placed over the tops of the guide members.
  • a hydraulically setting mass is applied to the pad in a uniform thickness and in the width determined by the spacing of the guide elements. This can be done, for example, by extruding the mass through a mouthpiece whose opening corresponds to the width of the plate to be produced.
  • a cutting device is arranged above the transport path of the mass, which continuously ejects chips of the desired length into a chute, from which the chips are then broken down and oriented towards the surface of the Mass to be scattered. Since the mass is continuously moved under the pellet rain, the fiber chips coming from the chute are controllably distributed evenly on the surface of the mass.
  • the fiber chips are then pressed or built into their surface with the aid of a tool that acts on the entire width of the surface of the moving mass.
  • the installation depth can be regulated by adjusting the tool and the fiber distribution in the cross-section of the panel can be selected depending on the requirements.
  • the fiber chips are wetted and the mass is compacted.
  • a resilient tool is expediently used.
  • the process of fiber installation can be repeated several times in the same or in successive layers of the mass applied to the base.
  • continuous fibers can also be placed and / or drawn into the mass of the slab to be produced.
  • the continuous fibers can be impregnated in a manner known per se.
  • the underlay is wider than the plate to be formed and the parts of the underlay projecting above the plate on both sides are drawn up and cover the edges of the plate, the outer sides of these parts of the underlay slide on the guide elements. This prevents the mass from rubbing and adhering to the side of the guide elements. By placing the protruding parts of the underlay around the side edges of the raw panel, these are rounded off neatly.
  • Cement can be sprinkled on the exposed top of the finished raw board and / or a covering, for example a nonwoven that remains attached to the board or a removable film, can be applied.
  • the method according to the invention allows the outer surface of the finished panel to be treated, for example colored, profiled and / or tempered in some other way, even during the manufacturing process.
  • This can be done by applying a layer of paint, a profiled tape or another material suitable for tempering to the exposed side of the base.
  • the layer of paint or another material is absorbed by the moist, hydraulically setting compound extruded onto the base, or the profiling of a profiled strip is pressed into the compound, so that the finished plate is colored, profiled and / or otherwise coated Preserves surface. This means that the plate surface can be reworked later . superfluous.
  • the method according to the invention makes it possible to work with a fiber-reinforced, hydraulically setting mass without excess water.
  • the raw plate is either left as a flat plate until it has finally hardened or is brought into a corresponding shaping device for deformation.
  • additives can be added to optimize the consistency and the cohesiveness.
  • the mass can also be modified by vibration for the installation of the fibers and the molding process.
  • the fibers can be disrupted by suitable shaping of the chute and / or by means of installations in the chute, the latter being able to be moved in a stationary or driven manner.
  • the desired orientation of the fibers is achieved in particular by dimensioning the chute opening to match the fiber length.
  • the resilient tool used for the gentle installation of the fibers in the mass can engage with a plurality of parallel cutting edges in the mass and apply the desired spring force through the inherent elasticity of a material used for its production.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Platten und/oder Formkörpern aus faserbewehrten hydraulisch abbindenden Massen beschrieben, bei dem auf eine durch ein Band kontinuierlich fortbewegte Unterlage die Masse in einer bestimmten Dicke über die gesamte Breite der zu bildenden Platte maßgerecht aufgebracht wird. Auf die Oberfläche der sich mit der Unterlage fortbewegende Masse werden aus einer Schneidvorrichtung Faserschnitzel gezielt aufgestreut und diese anschliessend durch ein über die gesamte Breite der Masse gleichmässig wirkendes Werkzeug in die Masse eingebaut. Die Rohplatte kann in ihrem noch verformbaren Zustand weiter verarbeitet und in eine gewünschte Endform überführt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Platten und/oder daraus gebildeten Formkörpern aus faserbewehrten hydraulisch abbindenden Massen.
  • Die Herstellung von Platten und Formkörpern aus Faserbeton bietet erhebliche Schwierigkeiten und fertigungstechnische Probleme. Beim häufig angewandten Spritzverfahren solcher faserbewehrter Massen ist es insbesondere äusserst schwierig, eine gleichmässig dicke Platte mit gezielter Faserverteilung herzustellen. Hinzu kommt, dass beim Formen und Verformen der Rohplatte die hydraulisch abbindende Masse an der Oberfläche einer Form anklebt, wodurch ein einwandfreies Ver- und Entformen schwierig und oft nicht möglich ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auf kontinuierlichem Wege einwandfreie faserbewehrte, gleichmässig dicke Platten mit gezielter Fasermenge, Faserverteilung und/oder Faserorientierung und daraus gebildete Formkörper mit gleichmässig glatten und gegebenenfalls vergüteten Oberflächen hergestellt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die hydraulisch abbindende Masse auf eine auf einem kontinuierlich bewegten Band liegende und mit dem Band fortbewegte Unterlage in einer vorgegebenen Dicke aufgebracht wird, aus einem Schneidwerk kommende Faserschnitzel in dosierter Menge auf die Oberfläche der kontinuierlich fortbewegten vorfixierten Masse aufgestreut und während des Fortbewegens mit einem über die gesamte Arbeitsbredte wirkenden Werkzeug in die Matrix eingedrückt werden und die Masse gleichzeitig verdichtet wird.
  • Zweckmässige Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Vorteile eines solchen Verfahrens sind vielfältig. Abgesehen davon, dass kontinuierlich gearbeitet werden kann, wird die hydraulisch abbindende Masse in einer über die Arbeitsbreite gleichmässige Dicke aufgebracht und die Faserbewehrung kann gezielt eingebaut werden. Ferner ist es möglich, mit einer Masse zu arbeiten, die kein Uberschusswasser enthält und daher nicht in einem besonderen Verfahrensschritt entwässert werden muss.
  • Die gezielte Faserverteilung und Faserorientierung kann leicht gesteuert und sehr einfach überwacht werden, so dass eine weitgehende Einheitlichkeit der hergestellten Platte gewährlästet ist. Durch Verwendung einer Unterlage wird eine saubere, glatte, aber falls gewünscht auch farbige und/oder strukturierte bzw. profilierte Plattenoberfläche gebildet. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass durch Umlegen der Randteile der Unterlage um die Rohplattenränder der noch nicht ausgehärteten Masse bereits während des Herstellungsvorgangs eine geradlinige seitliche Begrenzung der Platte und eine Abrundung ihrer Kanten erfolgt. Auf diese Weise kann ein weiterer Besäumungsvorgang, sei es im frischen oder ausgehärteten Zustand der Platte, entfallen. Die Breite der Platte ist von vorneherein in engen Toleranzen einstellbar und ein nachträgliches stets mit Materialverlusten verbundenes Begradigen der Platte ist nicht erforderlich. Die Breiteneinstellung erfolgt durch verstellbare aber gegenüber dem sich bewegenden Band feststehende Führungselemente, die oberhalb des Bandes im gewünschten Abstand voneinander angeordnet sind.
  • Die auf dem Band liegende und mit diesem fortbewegte Unterlage dient sowohl als Trennschicht als auch zum Formen der Seitenränder der Platte. Sie kann aus verschiedenen Materialien bestehen, beispielsweise aus einer Kunststoff-Folie, einem Glasvlies oder kunststoffbeschichtetem Papier. So wird schon durch die Unterlage eine Vielfalt der Oberflächengestaltung der Platte in farblicher und struktureller Hinsicht möglich. Dabei kann die Unterlage als Schalung vorgesehen und als sdche einwandfrei sowie rückstandsfrei ohne jede Beschädigung der Plattenoberfläche abgezogen werden. Die Plattenoberfläche wird auf diese Weise vollkommen gleichmässig und glatt und weist weder rauhe Stellen noch Risse auf. Andererseits ist es möglich, die verwendete Unterlage selbst und/oder deren Beschichtung mit Vergütungsmaterial in die Plattenoberfläche einzubauen. Damit können den Oberflächen ebener Platten, sowie den Oberflächen der aus der Rohplatte im grünen Zustand geformten Well- oder Trapezplatten oder anderer Formkörper, beispielsweise Rohren, gewünschte Strukturen verliehen werden.
  • Weiterhin bildet die Unterlage auch einen Schutz für die fertige Platte, und zwar sowohl beim Stapeln als auch beim Transportieren. Schliesslich wird durch die Verwendung einer solchen Unterlage eine bei herkömmlichen Verfahren erforderliche kostspielige Nachbehandlung erspart, da eine auf der Platte verbleibende Unterlage eine vorzügliche Nachbehandlung darstellt.
  • Das Verfahren wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Auf ein für kontinuierliche Fortbewegung ausgelegtes Band, dem entsprechend der gewünschten Breite einer herzustellenden Platte Führungselemente zugeordnet sind, wird eine die Masse aufnehmende Unterlage aufgelegt. Diese Unterlage ist vorzugsweise breiter als die vorbestimmte und durch den Abstand der Führungselemente festgelegte Breite der herzustellenden Platte, so dass die Randstreifen an den Längssei- ten der Unterlage ausreichend hochstehen oder über die Oberseiten der Führungselemente gelegt werden können. Während die Unterlage mit dem Band vorwärtsbewegt wird, wird auf die Unterlage eine hydraulisch abbindende Masse in gleichmässigerDicke und in der durch den Abstand der Führungselemente bestimmten Breite kontinuierlich aufgebracht. Dies kann beispielsweise durch Extrudieren der Masse durch ein Mundstück erfolgen, dessen Öffnung deιBreite der herzustellenden Platte entspricht. Hinter dem Extruder ist oberhalb des Transportweges der Masse ein Schneidwerk angeordnet, das kontinuierlich Faserschnitzel der gewünschten Länge in einen Fallschacht ausstösst, aus dem die Faserschnitzel dann aufgeschlossen und orientiert auf die Oberfläche der Masse gestreut werden. Da die Masse kontinuierlich unter dem Schnitzelregen fortbewegt wird, werden die aus dem Fallschacht kommenden Faserschnitzel kontrollierbar gleichmässig auf der Oberfläche der Masse verteilt.
  • In einer weiteren Fertigung'sstation werden dann die Faserschnitzel mit Hilfe eines Werkzeugs, das auf die gesamte Breite der Oberfläche der sich fortbewegenden Masse wirkt, in deren Oberfläche eingedrückt oder eingebaut. Dabei kann durch Einstellung des Werkzeugs die Einbautiefe reguliert und damit die Faserverteilung im Querschnitt der Platte je nach den Erfodernissen gewählt werden. Gleichzeitig werden die Faserschnitzel benetzt und die Masse verdichtet. Zweckmässig wird ein federnd nachgiebiges Werkzeug verwendet.
  • Der Vorgang des Fasereinbauens kann mehrfach in derselben oder in aufeinanderfolgend auf die Unterlage aufgebrachten Schichten der Masse wiederholt werden.
  • Zusätzlich zu der-Bewehrung mit Faserschnitzel können auch Endlosfasern in die Masse der herzustellenden Platte aufgelegt und/oder eingezogen werden. Die Endlosfasern können in an sich bekannter Weise getränkt sein.
  • Da, wie ausgeführt, die Unterlage breiter ist als die zu formende Platte und die beidseitig über die Platte vorstehenden Teile der Unterlage nach oben gezogen sind und dabei die Plattenränder bedecken, gleiten die Aussenseiten dieser Teile der Unterlagen an den Führungselementen. Dadurch wird ein Reiben und seitliches Anhaften der Masse an den Führungselementen verhindert. Durch Umlegen der vorstehenden Teile der Unterlage um die Seitenkanten der Rohplatte werden diese sauber abgerundet.
  • Auf die freiliegende Oberseite der fertigen Rohplatte kann Zement gestreut und/oder eine Abdeckung, beispielsweise ein mit der Platte verbunden bleibendes Vlies oder eine abziehbare Folie, aufgebracht werden.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet es, die Aussenfläche der fertigen Platte schon während des Herstellungsvorgangs zu behandeln, beispielsweise einzufärben, zu profilieren und/oder in einer anderen Weise zu vergüten. Dies kann dadurch geschehen, dass auf die freiliegende Seite der Unterlage eine sich von dieser lösende Farbschicht, ein Profilband oder ein anderes zur Vergütung geeignetes Material aufgebracht wird. Die Schicht aus Farbe oder einem anderen Material wird von der feuchten, auf die Unterlage extrudierten hydraulisch abbindenden Masse aufgenommen, oder die Profilierung eines Profilbandes drückt sich in die Masse ein, so dass die fertige Platte eine farbige, profilierte und/oder auf andere Weise vergütete Oberfläche erhält. Dadurch wird eine spätere Nachbearbeitung der Plattenoberfläche.überflüssig.
  • Durch das erfindungsgemässe Verfahren ist überraschenderweise ein Arbeiten mit einer faserbewehrten, hydraulisch abbindenden Masse ohne Uberschusswasser möglich.
  • Die Rohplatte wird entweder als ebene Platte bis zum endgültigen Aushärten liegengelassen oder zur Verformung in eine entsprechende Formvorrichtung gebracht.
  • Um den Einbau der Fasern und den Verformvorgang gegebenenfalls zu erleichtern, können Zusätze zugegeben werden, um die Konsistenz und das Zusammenhaltevermögen zu optimieren. Die Masse kann durch Vibrieren für den Einbau der Fasern und den Formvorgang zusätzlich modifiziert werden.
  • Das Aufschließen der Fasern kann durch geeignete Formgebung des Fallschachts und/oder durch Einbauten im Fallschacht erfolgen, wobei letztere stationär oder angetrieben bewegt sein können. Die gewünschte Orientierung der Fasern wird insbesondere durch eine an die Faserlänge angepaßte Dimensionierung der Fallschachtöffnung erzielt.
  • Das zum schonenden Einbau der Fasern in die Masse dienende federnd nachgiebige Werkzeug kann mit einer Mehrzahl paralleler Schneiden in die Masse eingreifen und die gewünschte Federkraft durch die Eigenelastizität eines zu seiner Herstellung verwendeten Materials aufbringen.

Claims (12)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Platten und/ oder Formkörpern aus faserbewehrten hydraulisch abbindenden Massen, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch abbindende Masse auf eine auf einem kontinuierlich bewegten Band liegende und mit dem Band fortbewegte Unterlage in einer vorgegebenen Dicke aufgebracht wird, aus einem Schneidwerk kommende Faserschnitzel in dosierter Menge auf die Oberfläche der kontinuierlich fortbewegten vorfixierten Masse aufgestreut und während des Fortbewegens mit einem über die gesamte Arbeitsbreite wirkenden Werkzeug in die Masse eingedrückt werden und die Masse gleichzeitig verdichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserschnitzel durch einen Fallschacht geführt und dabei aufgeschlossen und orientiert auf die Oberfläche der Masse gelenkt werden.
, 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserschnitzel durch ein federnd nachgiebiges Werkzeug faserschonend in der gewünschten Verteilung in die Masse eingebaut werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die mit Faserschnitzeln bewehrte Masse zusätzlich Endlosfaserbündel aufgelegt und/oder eingezogen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse mit einem für die Hydratation in wesentlichen gerade ausreichenden Wassergehalt verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch abbindende Masse in einer vorgegebenen Dicke auf die Unterlage extrudiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsgang des Aufstreuens sowie Eindrückens der Faserschnitzel in die kontinuierlich fortbewegte Masse zweimal oder mehrmals wiederholt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsgang des Aufstreuens sowie Eindrückens der Faserschnitzel in nacheinander und aufeinander aufgebaute Schichten der kontinuierlich fortbewegten Masse durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage breiter ist als die Breite der herzustellenden Platte und die an den Längsseiten über den Rand der Rohplatte vorstehenden Teile der Unterlage um den Rohplattenrand umgelegt werden. ,
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf die freiliegende Seite der faserbewehrten noch nicht abgebundenen Masse Zement aufgestreut und/oder eine Abdeckung aufgelegt wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergütung der Plattenoberfläche die Seite der Unterlage, auf die die Masse aufgebracht wird, mit einer von dieser Unterlage lösbaren Schicht aus einem entsprechenden in die auf der Unterlage liegenden Fläche der hydraulisch abbindenden Masse integrierbaren Vergütungsmaterial belegt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht ausgehärtete Rohplatte zur Formgebung in einer entsprechenden Vorrichtung in eine Endform gebracht wird.
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