WO1980000232A1 - Method for manufacturing insulating construction elements - Google Patents

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WO1980000232A1
WO1980000232A1 PCT/CH1979/000097 CH7900097W WO8000232A1 WO 1980000232 A1 WO1980000232 A1 WO 1980000232A1 CH 7900097 W CH7900097 W CH 7900097W WO 8000232 A1 WO8000232 A1 WO 8000232A1
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WO
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fibers
cement
casting mold
foam
containing material
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Application number
PCT/CH1979/000097
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English (en)
French (fr)
Inventor
M Piazza
Original Assignee
Ametex Ltd
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Priority to DE7979900734T priority patent/DE2962137D1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B28B19/003—Machines or methods for applying the material to surfaces to form a permanent layer thereon to insulating material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
    • E04C2/288—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and concrete, stone or stone-like material
    • E04C2/2885—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and concrete, stone or stone-like material with the insulating material being completely surrounded by, or embedded in, a stone-like material, e.g. the insulating material being discontinuous

Definitions

  • the invention relates to a method for producing components which consist of at least one insulating foam body, which is encased by a shell made of fiber-reinforced material containing ze.
  • components with one or more foam cores which are encased by a shell made of a fiber-reinforced, cement-containing material.
  • Components of this type resemble externally conventional components made in one piece from concrete; however, they are considerably lighter in weight than the latter and also have better insulating properties.
  • the object of the invention is to create a method for producing such components in an economical and rational manner.
  • the method which solves this problem is characterized in that first a base layer made of wet, cement-containing material is separated into one by separating elements . divided
  • OMPI WIPO Casting mold is introduced that fibers are applied to this layer and incorporated into the layer, that individual or groups of foam bodies are placed on the base layer at a distance from the separating elements and from the side walls of the casting mold, that further wet, cementitious Material is introduced into the mold, in order to fill the lateral recesses and to form a cover layer over the foam, that fibers are applied and incorporated onto the cover layer and that after the cement-containing material has set, the components are removed from the mold.
  • the invention also relates to a device for carrying out this method, this device being characterized according to the invention in that it has an elongated casting mold which is provided with lateral rails, a material trolley for the wet, cement-containing material and a fiber carriage can be moved on the rails, and that. Means for dividing the mold into individual sections are available.
  • the invention also relates to components which are produced by the method according to the invention with the device according to the invention.
  • FIG. 1 is a plan view of a device for producing insulating components with foam cores encased in a shell
  • FIG. 2 shows a side view of the device according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a top view of the stripping device for distributing and stripping the cement-containing material in the casting mold
  • FIG. 6 shows a cross section through the casting mold according to FIG. 5,
  • FIG. 7 is a perspective view of the mold according to FIG. 5,
  • FIG. 8 is a perspective view of a holder for dividing the mold
  • OMPI 9 is a plan view of the holder according to FIG. 8 fastened on the casting mold
  • FIG. 10 shows a perspective view of a part of the casting mold after the insertion of a cross bar for the subdivision
  • FIG. 13 shows a perspective view of a first embodiment of a component, partially in section
  • Fig. 14 shows a second embodiment of a building element, teil ⁇ cutaway, ⁇ -
  • 16 is a perspective view, partly in section, through a further embodiment of a component with several foams lying against each other,
  • FIG. 17 shows a plan view of the foam cores according to FIG. 16 with the cover layer removed
  • Fig. 20 shows an embodiment of the end wall of the foam. cores according to FIG. 1,
  • 21 is a perspective view of two foam cores covered by a reinforcement fabric and
  • O PI 26 shows a section along the line 26-26 according to FIG. 25,
  • FIG. 30 shows the circular section D according to FIG. 22
  • FIGS. 1 and 2 show the device for producing components.
  • the device comprises a cement machine 1, into which the various components for the material containing ze are filled and mixed.
  • a material carriage 2 is movably arranged on the horizontal rail arrangement 3, which is connected to the casting mold 4.
  • the material carriage 2 can be moved beneath the cement machine 1 to hold the cement-containing material. Sodann- it can go beyond the 'mold, • allow the cementitious material can be introduced into the mold Lucas ⁇ fourth
  • the device further comprises a fiber carriage 5 which can also be moved on the rail arrangement 3.
  • the fiber carriage 5 is used to chop or cut
  • the starting components for the cement-containing material can be temporarily stored and automatically fed to a mixer in the intended amount.
  • the raw materials are filled into the machine via feed openings (not shown in more detail) and pass into corresponding chambers.
  • the desired quantity of the various raw materials then passes from the storage chamber into an intermediate container, from there into the mixer and is finally filled directly into the mixer by the latter.
  • the cementitious material consists of a cement portion to which the usual additives such as sand and pumice are added.
  • additives such as lime and sterates for impermeability to water, rubber-like additives for reinforcement and wetting properties with regard to fiber reinforcement, and water-binding additives such as "pozzolite” for rapid setting can also be added.
  • known dyes to use for coloring.
  • a cement-containing material based on sulfur known under the brand name "Ment” by the Chevron Chemical Company has proven to be very useful. This sulfur-based material can also be processed with sand and other filling materials in a manner known per se.
  • the rail arrangement 3 according to FIG. 1 comprises both longitudinal and transverse rails, which can consist, for example, of V-shaped rail parts made of cast iron or steel.
  • the cross rail parts serve to move the material trolley or the fiber trolley back and forth between the two parallel casting molds.
  • the cement carriage 2 is filled with the cement-containing material from the cement machine 1.
  • the cement trolley expediently comprises an inner container with an outlet connection, from which the cement-containing material can be poured into the casting molds.
  • a distribution and stripping device 7 is used.
  • the distribution and stripping device 7 is behind the cement carriage 2
  • the V-shaped end parts 8 are adjustably connected to the middle part 9 by means of screws, slots and bolts 10.
  • the width of the distributing and stripping device 7 can be adjusted in this way so that the device can be used for casting molds of different widths and the correct filling, distribution and leveling of the cementitious material is ensured.
  • vibrators 11-13 are arranged on the distributing and stripping device 7, the power supply from the cement carriage 2.
  • 4 shows how the cement-containing material is also moved to the long sides of the foam body 14 by the distributing and stripping device 7 in order to fill up the side recesses 15 and to form the cover layer 16.
  • the cover layer 16, the side recesses 15 and the base layer 17 completely envelop the foam body 14 and form a shell after curing.
  • the fiber carriage 5 is provided in a manner not shown with spray nozzles in order to ensure the uniform, controlled spraying of the chopped or cut fibers onto the cementitious material.
  • OMPI Carriage 5 also has a cutting or chopping mechanism in order to chop and cut the fiber material on rolls.
  • a fiber carriage 5 is described, for example, in the United States Patent (United States Patent Application No. 810,451 dated June 27, 1977).
  • a roller 18 is attached to the rear of the fiber carriage 5, which rolls the chopped fibers into the layer of cementitious material and the purpose of moistening and wetting the fibers with the material.
  • the fibers are worked into the cement-containing material by the roller 18.
  • the roller 18 can be designed without projections or it can also be provided with a number of longitudinal or ring-shaped ribs in order to improve the wetting of the fibers.
  • the pre-cut fibers could also be used in other ways, e.g. B. sprinkled by hand.
  • the needle roller 19 may be provided with a plurality of blunt or pointed needles 20, nails or projections which project radially from the axis of the roller 19 to press the fibers into the wet cementitious material without breaking or otherwise breaking the fibers hurt.
  • the casting mold 4 is shown in detail in FIGS. 1, 2 and 5-7 and is described in more detail below.
  • the legs 21 of the mold are fastened to the .beams 23, which in turn are mounted on the feed bars 25 made of wood or another hard material.
  • the feed bars 25 carry a flat base plate 27 which can also expediently consist of wood.
  • the casting mold then has lateral rails 29, which consist of a fixed, first L-shaped rail part 30 and a vertically adjustable, second L-shaped rail part 31.
  • the L-shaped rail parts 30, 31 are connected to one another by means of the bolts 26.
  • the bolts engage in vertical slots in the L-shaped rail part 31, so that the height thereof can be adjusted.
  • a lining plate 28 is on the side
  • OMPI ⁇ r WIPO passed through the first rail parts 30 and held by the lower ends of the second rail parts : 31.
  • the first rail parts 30 are expediently fastened by means of the bolts 32 which protrude into the base plate 27.
  • the feed bars 25 and the base plate 27 can be fastened by nails or screws 22, 24, as shown in FIG. 5.
  • the base layer 17 of the cementitious material is poured into this frame and goes directly onto the lining plate 28. Then the solid foam body 14 is placed on the base layer and then covered by the wet, cementitious material, so that the side walls 33 and the Cover layer 16 arise.
  • the width of the casting mold 4 is determined by the length of the spacing limitation members 35 which are inserted between the side rails 29.
  • the casting chambers corresponding to the frame for the individual components are formed by the spacing limitation members 35 and the side rails 29.
  • Brackets 36 are provided for fastening the distance-limiting members, which are mounted at the desired locations on the mold. According to FIG. 8, the brackets 36 consist of side walls 37, 38 which run parallel to the distance limiting members 35 and an intermediate wall 39 which extends between the side walls 37, 38.
  • the wall sections 40, 41 ' together with the intermediate wall 39 form a channel for receiving the distance limiting member 35.
  • the wall sections 42, 43 are. hen perpendicularly from the intermediate wall 39 and touch the side rails 29 of the mold.
  • the holder 36 is further provided with a first tongue 44, which extends outwards from the ends of the wall sections 42, 43 and is intended to fix the holder 36 in its intended position relative to the side rails 29. As shown in FIG. 9, part of the first tongue 44 is arranged below the L-shaped rail part 31, between the latter and the lining plate 28. In this way, the holder 36 is immovably fixed during the manufacturing process.
  • a second tongue 45 also serves to position the spacing limiter 35 and to fix the holder 36 immovably.
  • the distance limiting member 35 consists of the cross bar 46 and the subdivision bar 47.
  • the height of the cross bar 46 corresponds to the height of the base layer 17 to be cast.
  • the latter is continuously cast on the lining plate 28, between the side rails 29 and the cross bars 46, over the entire length of the casting mold.
  • the base layer 17 is then leveled by means of the distributing and stripping device 7, at the same level as the upper part of the cross bar 46 (FIG. 11).
  • the fiber reinforcement which consists of fibers of a certain length, is then applied to the base layer 17, the application advantageously being carried out in several passes of the fiber carriage 5.
  • the fibers are then worked into the surface of the base layer 17.
  • the application of the fibers could also be done in other ways, e.g. B. be carried out by manual sprinkling.
  • 1 to 2 percent by weight of a fiber reinforcement is added to the cementitious material before it is poured into the casting mold. This can be done in the cement machine 1 by pre-cutting fibers in lengths of 0.5-5 cm, advantageously about 1.2 cm, the wet,
  • OMPI Ensure that the fibers are distributed evenly and that there are no tangles.
  • the dividing bars 47 are placed on the cross strips 46 between the brackets 36.
  • the foam body 14 is then placed on the base layer 17 while it is still moist.
  • the upper surfaces of the dividing bars 47 are higher than the foam bodies 14, so that after the introduction of further wet, cement-containing material and pre-cut fibers, a uniform layer of the wet, cement-containing material envelops the foam body 14.
  • This additional material comprises the Cover layer 16, the height of which now corresponds to the height of the dividing bars 47, as shown in FIG. 12.
  • the base area of the foam body 14 is smaller than the base area of the base layer section 17, which is delimited by the chamber edges. In this way, a recess is kept free between the foam body 14 and the side rails 29 and between the foam body 14 and the distance-limiting members 35.
  • the side walls 33 of the shell of the foam body 14 can then be cast together and envelop each foam body 14 with a moist, fiber-reinforced, cement-containing
  • the glass fiber-reinforced, cement-containing material which envelops each foam body 14, has a matrix of randomly connected fibers, which are put under tension when the cement-containing material sets and shrinks. After curing, the components are removed mechanically or by hand from the casting mold.
  • the additional reinforcement is advantageously inserted at least in the region of the corners and edges of the base layer 17, the above-mentioned reinforcing material extending upwards along the side rails 29 and projecting over these side rails.
  • This measure material is folded either before, during or after the filling of the lateral recesses 15 upwards into the cover layer 16, this folding in turn being able to take place before, during or after the creation of the cover layer 16.
  • the base layer 17 with the additional fiber reinforcement can be cured in order to obtain a fiber-reinforced panel made of cementitious material.
  • panels can be used in various ways, e.g. as wall lining, as molded parts, as tunnel lining, for furniture, for air ducts, for waste ducts, - for pipes as well as for smaller buildings and storage boilers.
  • the panels can be made of gray, white or brown "Portland” cement or other special cements and can be made with a proven and structured surface. The cements mentioned are also used to produce the components according to the invention.
  • the fiber material is advantageously produced in strips and cut in lengths of 0.4-7.5 cm, mainly 2.5-5 cm.
  • alkali-resistant fibers are used, which are sold under the brand name "CEM-FIL" and are described in US Pat. No. 3,901,720.
  • the proportion of fibers in the cementitious material is usually the proportion of fibers in the cementitious material.
  • the fibers can be connected to one another mechanically, physically or by cohesion.
  • the connections are strengthened when the cementitious material hardens and shrinks around the foam body 14, the fibers being placed under tension.
  • the total proportion of the fibers can be kept lower with the same strength than if the fibers were only can be added by spraying. If the sprayed fibers are additionally worked in with the needle roller 19, the strength of the hardened layer is greater than with a conventional plate with a total of 51 fiber material. For example, to produce a fiber-reinforced plate, 1.5 percent by weight of approximately 1.3 cm long pieces of fiber were mixed in before casting, and 2 percent by weight of approximately 5 cm long chopped fibers were sprayed on and worked in with the needle roller 19. The total proportion of fibers is only 3.5 percent by weight. The strength of such a fiber-reinforced plate is greater than that of a plate with 5% chopped and sprayed-on fibers and their length
  • OMPI is slightly smaller than 5 cm and is not treated with the needle roller 19.
  • Fiber materials other than those already mentioned can also be used for the method.
  • E fibers which are known per se and which can be sheathed in a polyester sheath in order to increase the resistance to alkali.
  • Further fiber materials are "AR” fibers, aramid fiber, nylon fibers and polyester fibers, it being possible for natural and synthetic inorganic and organic fibers (eg graphite fibers) to be mixed with one another.
  • the additional fiber reinforcement (fabric) to reinforce the foam body can be an aramid fiber, e.g. B. "Caviar" from the Du Pont company, which improves the connection of the shell with the foam body.
  • the additional fiber reinforcement can be arranged directly below the surface of the shell, so that it is well embedded in the fiber-reinforced, cement-containing material in order to achieve the greatest possible reinforcement.
  • the mixed fibers and the additional fiber reinforcement must be completely wetted by the cement-containing material.
  • Woven and non-woven, densely chopped fiber layers are suitable as additional fiber reinforcement, which are used in particular in the case of components with multi-part foam
  • the additional fiber reinforcement can be coarse or fine, whereby it is essential that the structure has enough openings so that the cement-containing material can penetrate and wet the additional reinforcement.
  • Additional reinforcements are normally used which have a lattice-like structure, the openings of which can have dimensions of .0.3-5 cm, in particular 0.6-1.25 cm. The type and structure of the additional reinforcement also depends on the intended use of the components.
  • the foam body can either be completely covered by this additional reinforcing material, or only the most important surfaces can be covered, e.g. B. the front and the rear of the panel, which brings with it certain strength t for certain applications.
  • the wettability of the additional reinforcement can be increased by using a diluted latex solution. The latter can also be incorporated into the cementitious material, e.g. B. with rollers or needle rollers.
  • the foam body itself can consist of inorganic or organic foam materials.
  • Solid urethane polymer foams are preferred because they are well known and are used in a variety of ways for insulation purposes. Such urethane-polymer foams are produced by combining the reagents (e.g. a polyol and an isocyanate), e.g. B. by means of compressed airless spraying or liquid application. The foam formation is almost un ⁇ indirectly and is completed in a short time 'dependence of the composition of the urethane poly ers used.
  • the tightness of solid urethane polymer foams also depends on the composition and is generally about 24 kg per m 3 to 160 kg / ⁇ r ⁇ ⁇ but mainly 32 - 80 kg
  • Suitable solid foam materials include polyester foams, phenolic resin foams, isocyanurate foams and sulfur-based foams, which are sold under the brand name "SUFOAM” by Chevron Chemical Company.
  • the cement-containing material is cured, either at ambient temperatures or in a steam container. To accelerate the setting, the wet, cement
  • the component can be removed mechanically from the casting mold by means of loops or by hand.
  • FIG. 13 shows a component which has four foam cores 48-51 which are arranged next to one another and which are enveloped by a single shell 34. These foam cores can be placed next to each other and z. B. tied together by means of a ribbon. Clearances can also be left between the individual foam cores, which are filled with a fiber-reinforced, cement-containing material and thus form the reinforcing rib 52.
  • a building material element has a very high strength and can be produced in lengths of, for example, 6 m, without additional
  • an additional reinforcement of the components can be achieved in such a way that metallic reinforcement structures 53 are used which envelop one or more of the foam bodies 54.
  • Such reinforcement structures 53 are commercially available under the brand name "DUROWALL" and are used for the reinforcement of concrete.
  • dovetail grooves 56 are recessed .
  • cementitious material is filled in the lower dovetail grooves before the foamed material element placed on the base layer 17 becomes.
  • the lateral and upper grooves can also be prefilled, but they can also be filled when the cover layer is applied.
  • dovetail grooves grooves with other shapes could also be used.
  • the dovetail-shaped ribs formed during curing represent a considerable distribution of the shell of the component.
  • the grooved foam bodies 55 can also be arranged next to one another, as shown in FIG. 13.
  • each foam body 70 consisting of at least two solid foam bodies 70, which in turn are partially wrapped with an additional fabric reinforcement 71 and are encased by a solid shell 72 made of fiber-reinforced, cement-containing material.
  • Each foam body 70 is designed in the form of a hollow container and consists of the tube section 73 which is closed off by two end walls 74, the end walls being fastened to the tube section 73 by adhesive or by liquid foam.
  • the tubular section 73 with a rectangular cross section can either be shaped tubular or it can also be composed of individual flat plates.
  • Each foam body 70 has channel-forming means in the walls or at the corners 75-78, possibly also at the corners 79 and 80.
  • the channel-forming means at these corners consist of a bevel with an inclined cross section, as shown in FIG. 16 emerges. In Fig. 18 the channel-forming means are graduated, while in Fig. 19 they have an * arched cross-section.
  • the channel-forming by means of channels formed are conveniently arranged at the edges of the foam bodies • 70 because at these locations the depth of the channels may be groES ser than when placed in the center of the Schaumstoffkör ⁇ per. In the latter case, their depth could be
  • the arrangement of the channel-forming means at the edges or corners 75-78 of the foam body 70 creates the channels 81, 82 mentioned, which can be filled with the cement-containing material.
  • Means are also provided for aligning the adjacent foam elements with one another. As can be seen from FIG. 16, these means can consist of a projection 83 and a correspondingly similarly designed recess 84 which are arranged on opposite sides of the foam body 70.
  • the projection 83 and the recess 84 advantageously extend over the entire length of the foam body 70, the projection of the one foam body projecting snugly into the recess of the adjacent foam body in order to
  • OMPI WlPO Align the material body in its mutual position.
  • the projection 83 and the recess "84 have in themonys ⁇ shape shown in FIG. 16 has a rectangular cross section.
  • the projection 85 is curved outside to, 86 during which the recess is inwardly indented.
  • the reinforcement rib is formed by the indentation 84 and 86 when filling them with cement-containing material.
  • Tapes 87 can also be used to hold adjacent foam bodies together, as shown in FIG.
  • the tapes 87 can be used in conjunction with the reinforcement fabric wrap 71, or without the latter.
  • FIG. 22 In the embodiment according to FIG. 22, six hollow foam bodies 88 of the same dimensions are arranged next to one another and a foam body 89 of different dimensions is added to the ends.
  • channels 81 are present at the corners or edges, which form reinforcing ribs when filled with cement-containing material.
  • the components can be designed in the shape of a ship's hull. This form of training is used in particular for wall panels which are intended to achieve a particular aesthetic effect.
  • the greater the foam bodies have "88 a length of about 255cm, a width of about 120 cm and a thickness cm of about 50, wherein the thickness of the foam walls is about 3.8 cm
  • the dish 72nd has a different thickness, namely approximately 2.8 cm at the ends, approximately 7.5 cm on the sides and approximately 2.8 cm above and below.
  • the support part 90 consists of a plurality of arms 91 which are embedded in the shell 72 and of an internally threaded section 92 which is arranged flush with the outer surface of the shell 72.
  • FIGS. 1 and 2 A further embodiment of a supporting part 93, which is inserted in the side wall of the component, is shown in FIGS.
  • Supporting part is used for handling at shift and b e _L mounting of the components.
  • Support part 93 consists of bolts 94, the lower part of which is anchored in the shell 72, and the outer part in a main spherical recess 95 protrudes, which is recessed in the shell 72.
  • FIGS. 29 and 30 show how the corners of the foam body are provided with the additional fabric reinforcement 71 in order to increase the strength of the foam body.
  • the components of the present invention can be used in the same way as commercially available, prefabricated building boards. However, they are considerably lighter in weight, so that the assembly does not cause any problems. As a result of the extraordinarily good insulation properties and the already existing watertightness, no further precautions are necessary to maintain these properties as with conventional building boards.
  • a rubber-like connector drying at room temperature e.g., a silicone elastomer can be used to connect adjacent components.
  • the installed ceiling or wall could be covered with a suitable, rubber-like coating to increase the impact resistance. This coating also counteracts the formation of cracks in later subsidence.
  • Components could be provided with grooves for receiving a flexible sealing material, such.
  • the fiber material used for the reinforcement of the components consists of glass fibers.
  • other organic or inorganic fibers for this purpose.

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Description

Verfahren zur Herstellung von isolierenden Bauelementen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bau¬ elementen, die aus wenigstens einem isolierenden Schaumstoff¬ körper bestehen, der von einer Schale aus faserarmiertem, ze enthaltigern Material umhüllt ist.
Die Rationalisierung im Bauwesen hat dazu geführt, dass im¬ mer mehr vorfabrizierte Bauelemente, wie Wandteile, Decken¬ platten usw. verwendet werden. Bekannte Wandkonstruktionen dieser Art bestehen beispielsweise aus einem Stahlskelett, an welchem die vorfabrizierten Wandteile befestigt werden. Diese bekannten Wandteile sind sehr schwer. So kann das Ge¬ wicht einer Wandplatte aus armiertem Beton mit den Abmessun¬ gen 1,2 x 2,5 m etwa 635 - 725 kg betragen. Die Montage die¬ ser Platten erfordert spezielle Hebevorrichtungen. Die Plat-
« ten haben sehr schlechte Isoliereigenschaften und einen ge¬ ringen Feuchtigkeitsdämmwert. Um hier Abhilfe zu schaffen, müssen zusätzliche Massnahmen für die Isolierung und Abdich¬ tung der Wandkonstruktionen vorgesehen werden.
Diese Nachteile werden vermieden durch die Verwendung von Bauelementen mit einem oder mehreren Schaumstoffkernen, die von einer Schale aus einem faserarmierten, zementhalti- gen Material umhüllt sind. Solche Bauelemente gleichen äus- serlich konventionellen, einstückig aus Beton hergestellten Bauelementen; sie sind aber im Vergleich zu den letzteren wesentlich leichter im Gewicht und weisen auchbessere Isolier¬ eigenschaften auf.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Verfahren zu schaf¬ fen um solche Bauelemente auf wirtschaftliche und rationelle Weise herzustellen.
Das Verfahren, welches diese Aufgabe löst, ist dadurch ge¬ kennzeichnet, dass zuerst eine Grundschicht aus nassem, ze- menthaltigem Material in eine durch Trennelemente.unterteilte
OMPI WIPO Giessform eingebracht wird, dass auf diese Schicht Fasern aufgebracht und in die Schicht eingearbeitet werden, dass ein¬ zelne oder Gruppen von Schaums offkörpern im Abstand von den Trennelementen und von den Seitenwänden der Giessform auf die Grundschicht aufgesetzt werden, dass weiteres nasses, zement- haltiges Material in die Giessform eingebracht wird, zwecks Ausfüllung der seitlichen Aussparungen und zwecks Bildung ei¬ ner Deckschicht über den Schaumstoff örpern, dass auf die Deckschicht Fasern aufgebracht und eingearbeitet werden, und dass nach dem Abbinden des zementhaltigen Materials die Bauelemente aus der Giessform entfernt werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Aus¬ führung dieses Verfahrens, wobei diese Vorrichtung erfindungs- ge äss dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine längliche Giessform aufweist, die mit seitlichen Schienen versehen ist, dass ein Materialwagen für das nasse, zementhaltige Material und ein Faserwagen auf den Schienen fahrbar sind, und dass . Mittel zur Unterteilung der Giessform in einzelnen Abschnitten vorhanden sind.
Schliesslich betrifft die Erfindung auch Bauelemente, welche nach dem erfindungsgemässen Verfahren mit der erfindungsge- ässen Vorrichtung hergestellt sind.
O PI Nachstehend werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispie¬ le der Erfindung erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung von isolierenden Bauelementen mit von einer Schale umhüllten Schaumstoffkernen,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Vorrichtung gemäss Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Abstreifgerät zum Verteilen und Abstreifen des zementhaltigen Materials in der Giessform,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Abstreifgerät beim Einsatz oberhalb der Giessform,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Giessform,
Fig. 6 einen Querschnitt durch die Giessform gemäss Fig. 5 ,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht auf die Giessform gemäss Fig. 5 ,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Halterung für die Unterteilung der Giessform,
OMPI Fig. 9 eine Draufsicht auf die auf der Giessform befestigte Halterung gemäss Fig. 8,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht auf einen Teil der Giess¬ form nach dem Einsetzen einer Querleiste für die Un¬ terteilung,
Fig. 11 einen Ausschnitt aus der Giessform nach dem Einbrin¬ gen der Grundschicht,
Fig. 12 einen Ausschnitt aus der Giessform .nach dem Einset¬ zen der Schaumstoffkerne und dem Einbringen der. Deck¬ schicht,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungs¬ form eines Bauelementes, teilweise geschnitten,
Fig. 14 eine zweite Ausführungsform eines Bauelementes, teil¬ weise aufgeschnitten, ~-
Fig. 15 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines Bauelementes,
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten, durch eine weitere Ausführungsform eines Bauelementes mit mehreren, aneinander anliegenden Schaumstoff er¬ nen,
Fig. 17 eine Draufsicht auf die Schaumstoffkerne gemäss Fig. 16 bei entfernter Deckschicht,
Fig. 18 und 19 zwei Detailausschnitte aus der Fig. 16, wo¬ bei die zwischen benachbarten Schaumstoffkernen an¬ geordneten Kanäle gezeigt sind,
Fig. 20 eine Ausführungsform der Stirnwand der Schaumstoff- . kerne gemäss Fig. 1,
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht zweier von einem Armie¬ rungsgewebe u hüllter Schaumstoffkerne,
Fig. 22 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform ei¬ nes Bauelementes,
Fig. 23 einen Schnitt nach der Linie 23-23 gemäss Fig. 22,
Fig. 24 einen Schnitt nach der Linie 24-24 gemäss Fig. 22,
Fig. 25 den Kreisausschnitt A gemäss Fig. 22,
O PI Fig. 26 einen Schnitt nach der Linie 26-26 gemäss Fig. 25,
Fig. 27 den Kreisausschnitt B gemäss Fig. 22,
Fig. 28 einen Schnitt nach der Linie 28-28 gemäss Fig. 27,
Fig. 29 den Kreisausschnitt C gemäss Fig. 22,
Fig. 30 den Kreisausschnitt D gemäss Fig. 22
In den Figuren 1 und 2 ist die Vorrichtung zur Herstellung von Bauelementen dargestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Zementmaschine l,in welche die verschiedenen Komponenten für das ze enthaltige Material eingefüllt und gemischt werden. Ein Materialwagen 2 ist fahrbar auf der horizontalen Schie¬ nenanordnung 3 angeordnet, welche mit der Giessform 4 ver¬ bunden ist. Der Materialwagen 2 kann unterhalb die Zement¬ maschine 1 gefahren werden zur Aufnahme des zementhaltigen Materials. Sodann- lässt er sich über die 'Giessform fahren, • damit das zementhaltige Material in die Giessform 4 einge¬ bracht werden kann.
Die Vorrichtung umfasst weiter einen Faserwagen 5, welcher ebanfalls auf der Schienenanordnung 3 fahrbar ist. Mittels des Faserwagens 5 werden zerhackte oder geschnittene
OMPI Fasern auf das nasse, zementhaltige Material in der Giess¬ form deponiert, um das zementhaltige Material zu armieren. Ferner sind Behälter 6 neben der Zementmaschine 1 vorgesehen, um Abfallmaterial vom Materialwagen aufzufangen.
In der Zementmaschine 1 gemäss Fig. 1 können die Ausgangskom¬ ponenten für das zementhaltige Material zwischengelagert und automatisch in der vorgesehenen Menge einem Mischer zugeführt werden. Die Rohmaterialien werden über nicht näher - dargestellte Zuführöffnungen in die-Maschine eingefüllt und gelangen in entsprechende Kammern. Die gewünschte _Menge der verschiedenen Rohmaterialien gelangen dann von den Speicherkaiπmern in einen Zwischenbehälter, von diesem in den Mischer und werden schliesslich direkt von letzterem in den Materialwa¬ gen eingefüllt.
Das zementhaltige Material besteht aus einem Zement - anteil, dem die üblichen Zusatzstoffe wie Sand und Bimstein beigegeben werden. Ferner können auch bekannte Additive wie Kalk und Sterate für die Wasserundurchlässigkeit, gummiar¬ tige Zusätze für die Verstärkung und die Benetzungseigen- schaften hinsichtlich der Faserarmierung sowie wasser- bindende Zusätze wie "Pozzolith" für das rasche Abbinden beigegeben werden. Auch ist es möglich, bekannte Farbstoffe für die Färbung zu verwenden. Ein unter dem Markennamen "Su- ment" der Chevron Chemical Company bekanntes zementhaltiges Material auf Schwefelbasis hat sich als sehr zweckmässig er¬ wiesen. Dieses Material auf Schwefelbasis kann zusätzlich mit Sand und anderen Füllmaterialien in an sich bekannter Weise verarbeitet werden.
Die Schienenanordnung 3 gemäss Fig. 1 umfasst sowohl Längs- wie auch Querschienen, die beispielsweise aus V-förmigen Schienenteilen aus Gusseisen oder Stahl bestehen können. Die Querschienenteile dienen dazu, den Materialwagen oder den Faserwagen zwischen den beiden parallelen Giessformen hin-und herzubewegen.
Der Zementwagen 2 wird wie erwähnt aus der Zementmaschine 1 mit dem zementhaltigen Material aufgefüllt. Der Zementwagen umfasst zweck ässige.rweise einen inneren Behälter mit Aus¬ laufstutzen, aus dem das zementhaltige Material in die Giess¬ formen eingefüllt werden kann. Um eine gleichmässige Vertei¬ lung des zementhaltigen Materials zu gewährleisten, wird ein Verteil- und Abstreifgerät 7 verwendet.
Das Verteil- und Abstreifgerät 7 ist hinter dem Zementwagen 2
(In Fahrrichtung gesehen) montiert und weist zwei V-förmige Endteile
8 auf und einen Mittelteil 9, welcher senkrecht zur Fahrrich- tung (mit Pfeil markiert) angeordnet ist (Fig. 3 und 4)-. Die V-förmigen Endteile 8 sind mittels Schrauben, Schlitzen und Bolzen 10 verstellbar mit dem Mittelteil 9 verbunden. Die Breite des Verteil- und Abstreifgerätes 7 kann auf diese Wei¬ se verstellt werden, damit das Gerät für Giessformen verschie¬ dener Breiten verwendet werden kann und die richtige Füllung, Verteilung und Nivellierung des zementhaltigen Materials ge¬ währleistet ist.
Um eine gleichmässige Verteilung des zementhaltigen Materials in jeder Schicht zu erhalten, sind Vibratoren 11 - 13 am Ver¬ teil- und Abstreif erät 7 angeordnet, deren Stromversorgung vom Zementwagen 2 her erfolgt. In Fig. 4 ist gezeigt, wie das zementhaltige Material durch das Verteil- und Abstreif- gerät 7 auch zu den Längsseiten der Schaumstoffkörper 14 be¬ wegt wird, um die Seitenaussparungen 15 aufzufüllen und die Deckschicht 16 zu bilden. Die Deckschicht 16, die Seitenaus¬ sparungen15 und die Grundschicht 17 umhüllen den Schaumstoff- körper 14 vollständig und bilden nach dem Aushärten eine Schale.
Der Faserwagen 5 ist in nicht näher dargestellter Weise mit Spritzdüsen versehen um das gleichmässige, kontrollierte Aufsprühen der zerhackten bzw. zerschnittenen Fasern auf das zementhaltige Material zu gewährleisten. Der Faser-
OMPI wagen 5 weist ferner einen Schneide- oder Hackmechanismus auf, um das auf Rollen sich bef-indliche Fasermaterial zu zer¬ hacken und zu zerschneiden. Ein solcher Faserwagen 5 ist z.B. im USA Patent (USA Patentanmeldung Nr. 810.451 vom 27.6.1977) beschrieben.
Hinten am Faserwagen 5 ist eine Walze 18 befestigt, die die zerhackten Fasern in die Schicht aus zementhaltigem Material einrollt und die Befeuchtung und Benetzung der Fasern mit dem Material bezweckt. Durch die Walze 18 werden die Fasern in das zementhaltige Material eingearbeitet. Um eine gute Durchmischung der Fasern mit dem zementhaltigen Material zu erreichen, ist es zweckmässig, hinter der Walze 18 eine Na¬ delrolle 19 vorzusehen, die die Fasern in das zementhaltige Material hineindrückt. Es konnte festgestellt werden, dass durch Verwendung. einer solchen Nadelrolle die Bruchfestigkeit einer ausgehärteten Schicht des faserarmierten, zementhalti¬ gen Materials etwa drei mal höher war als bei einer entspre¬ chenden-.Schicht, bei welcher die Fasern nur eingerollt oder einvibriert wurden.
Die Walze 18 kann ohne Vorsprünge ausgebildet sein oder sie kann auch mit einer Anzahl längs- oder ringförmiger Rippen versehen sein, um die Benetzung der Fasern zu verbessern. Die gewollte, regellose Verteilung der Fasern, die durch das
OMPI Zerhacken, Zerschneiden und Aufsprühen entsteht, wird durch das Rollen nicht gestört. Statt mit dem Faserwagen, könnten die vor¬ geschnittenen Fasern auch auf andere Weise, z. B. von Hand aufgestreut werden.
Die Nadelrolle 19 kann mit einer Mehrzahl von stumpfen oder spitzen Nadeln 20, Nägel oder Vorsprünge versehen sein, die radial von der Achse der Rolle 19 abstehen, um die Fasern in das nasse, zementhaltige Material einzudrücken, ohne dabei die Fasern zu brechen oder sonstwie zu verletzen.
Die Giessform 4 ist im Detail in den Figuren 1, 2 und 5 - 7 dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Die Beine 21 der Giessform sind an den .Querbalken 23 befestig die ihrerseits an den Futterbalken 25 aus Holz oder einem andern harten Material montiert sind. Die Futterbalken 25 tragen eine ebene Grundplatte 27 die ebenfalls zweckmässiger- weise aus Holz bestehen kann. Sodann weist die Giessform seitliche Schienen 29 auf, die aus einem festmontierten, er- stenL-förmigen Schienenteil 30 und einem vertikal verstell¬ baren, zweiten L-förmigen Schienenteil 31 bestehen. Die L-för migen Schienenteile 30, 31 sind mittels der Bolzen 26 mitei- nander verbunden. Die Bolzen greifen in vertikale Schlitze des L-förmigen Schienenteiles 31 hinein, so dass dieser in der Höhe verstellbar ist. Eine Futterplatte 28 ist seitlich
OMPI Λr WIPO durch die ersten Schienenteile 30 geführt und von den unteren Enden der zweiten Schienenteile :31 gehalten.
Die ersten Schienenteile 30 sind zweckmässigerweise mittels der Bolzen 32 befestigt, die in die Grundplatte 27 hineinra¬ gen. Die Futterbalken 25 und die Grundplatte 27 können durch Nägel oder Schrauben 22, 24 befestigt werden, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
Die Schienenteile 31 bilden zusammen mit der Futterplatte 28 und den noch zu beschreibenden Unterteilungsstäben 47 eine Anzahl Rahmen, durch welche die Grosse der herzustellenden Bauelemente gegeben ist. Die Grundschicht 17 des zementhal¬ tigen Materiales wird in diese Rahmen eingefüllt und gelangt direkt auf die Futterplatte 28. Sodann wird der feste Schaum¬ stoffkörper 14 auf die Grundschicht aufgelegt und anschlies- send vom nassen, zementhaltigen Material umhüllt, sodass die Seitenwände 33 und die Deckschicht 16 entstehen.
Die Breite der Giessform 4 ist durch die Länge der Abstands¬ begrenzungsorgane 35 bestimmt, die zwischen den Seitenschie¬ nen 29 eingesetzt sind. Durch die Abstandsbegrenzungsorgane 35 und die Seitenschienen 29 werden die dem Rahmen entsprechen¬ den Giesskammern für die einzelnen Bauelemente gebildet. Zur Befestigung der Abstandsbegrenzungsorgane sind Halterungen 36 vorgesehen, welche an den gewünschten Stellen der Giessform montiert werden. Ge¬ mäss Fig. 8 bestehen die Halterungen 36 aus Seitenwänden 37, 38, welche parallel zu den Abstandsbegrenzungsorganen 35 ver¬ laufen und einer Zwischenwand 39, die sich zwischen den Seiten wänden 37, 38 erstreckt. Die Wandabschnitte 40, 41 bilden' zusammen mit der Zwischenwand 39 einen Kanal zur Aufnahme des Abstandsbegrenzungsorgans 35. Die Wandabschnitte 42, 43 ste- . hen senkrecht von der Zwischenwand 39 ab und berühren die Seitenschienen 29 der Giessform. Die Halterung 36 ist weiter mit einer ersten Zunge 44 versehen, welche sich von den Enden der Wandabschnitte 42, 43 nach aussen erstreckt und dazu be¬ stimmt ist, die Halterung 36 in ihrer vorgesehenen Lage rela¬ tiv zu den Seitenschienen 29 zu fixieren. Wie in der Fig. 9 dargestellt ist, ist ein Teil der ersten Zunge 44 unterhalb des L-förmigen Schienenteiles 31 angeordnet, zwischen dem letzteren und der Futterplatte 28. Auf diese Weise ist die Halterung 36 während des Herstellprozesses unverrückbar fest positioniert. Eine zweite Zunge 45 dient ebenfalls dazu, das Abstandsbegrenzungsorgan 35 zu positionieren und die Halte¬ rung 36 unverschiebbar festzustellen. Das Abstandsbegrenzungs organ 35 besteht aus der Querleiste 46 und dem Unterteilungs¬ stab 47.
Nachdem zwei einander zugeordnete Halterungen 36 in der Giess form eingesetzt sind, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird die
O PI Querleiste 46 in den durch die beiden Halterungen 36 gebilde¬ ten Kanal eingesetzt. Dabei entspricht die Höhe der Querlei¬ ste 46 der Höhe der zu giessenden Grundschicht 17. Letztere wird kontinuierlich auf der Futterplatte 28, zwischen den Seitenschienen 29 und den Querleisten 46 gegossen, über die ganze Länge der Giessform. Sodann wird die Grundschicht 17 mittels des Verteil- und Abstreifgerätes 7 nivelliert, auf dem gleichen Niveau wie der Oberteil der Querleiste 46 (Fig. 11).
Anschliessend wird die Faserarmierung, die aus Fasern bestimmter Länge besteht, auf die Grundschicht 17 aufgebracht, wobei das Aufbringen zweck ässigerweise in mehreren Durch¬ gängen des Faserwagens 5 erfolgt. Die Fasern werden sodann in die Oberfläche der Grundschicht 17 eingearbeitet. Das Aufbringen der Fasern könnte auch auf andere Weise, z. B. durch manuelles Aufstreuen durchgeführt werden. Zweck¬ mässigerweise wird dem zementhaltigen Material vor dem Ein- giessen in die Giessform 1 - 2 Gewichtsprozent einer Faserarmierung zugemischt. Dies kann in der Zementmaschine 1 erfolgen, indem vorgeschnittene Fasern in Längen von 0,5 - 5 cm, vorteilhafterweise etwa 1,2 cm, dem nassen, ze-
« enthaltigen Material zugegeben und während etwa 5 Min. vor dem Giessvorgang gemischt werden. Die Verwendung von 1 - 2 Gewichtsprozent Fasern und die kurze Mischzeit sind eine
OMPI Gewähr dafür, dass die Verteilung der Fasern gleichmässig er¬ folgt,und dass keine Knäuelbildung auftritt_
Nach dem Ausnivellieren der Grundschicht 17 werden die Unter¬ teilungsstäbe 47 zwischen die Halterungen 36, auf die Quer¬ leisten 46 aufgelegt. Sodann werden die Schaumstoffkörper 14 auf die Grundschicht 17 gelegt, während diese immer noch feucht ist. Die oberen Flächen der Unterteilungsstäbe 47 sind höherals die Schaumstoffkörper 14, sodass nach Einbringen von weiterem nassen, zementhaltigen Material und von vorgeschnit¬ tenen Fasern eine gleichmässige Schicht des nassen, ze¬ menthaltigen Materials den Schaumstoffkörper 14 umhüllt,- Die¬ ses zusätzliche Material umfasst die Deckschicht 16, deren Höhe nun der Höhe der Unterteilungsstäbe 47 entspricht, wie in Fig. 12 gezeigt ist.
Es ist zu beachten, dass die Grundfläche des Schaumstoffkör- pers 14 kleiner ist als die Grundfläche des Grundschichtab¬ schnittes 17, der durch die Kammerränder begrenzt ist. Auf diese Weise wird zwischen dem Schaumstoffkörper 14 und den Seitenschienen 29 sowie zwischen dem Schaumstoffkörper 14 und den Abstandsbegrenzungsorganen 35 eine Aussparung freigehalten. Die Seitenwände 33 der Schale des Schaumkörpers 14 können dann gemeinsam gegossen werden und umhüllen jeden Schaumstoff- körper 14 mit einer feuchten-, faserarmierten, zementhalti-
OMPI . IPO gen Schale 34.
Es ist auch möglich, zusätzlich Abstandsbegrenzungselemente zwischen dem Schaumstoffkörper 14 und dem Abstandsbegrenzungs- organ 35 sowie zwischen dem Schaumstoffkörper 14 und den Sei¬ tenschienen 29 einzusetzen, so dass die Dicke der Seitenwän¬ de der Schale 34 gleichmässig ist und während des- Herstell¬ prozesses nicht verändert wird.
Das glasfaserarmierte, zementhaltige Material, welches jeden Schaumstoffkörper 14 umhüllt, hat eine Matrix von regellos miteinander verbundenen Fasern, welche beim Abbinden und Schrumpfen des zementhaltigen Materiales unter Spannung ge¬ setzt werden. Nach dem Aushärten werden die Bauelemente ma¬ schinell oder von Hand aus der Giessform entfernt.
Bei weiteren Ausführungsformen kann- es zweckmässig sein, die Schaumstoffkörper 14 vor dem Eingiessen zusätzlich mit einem gewebeförmigen Fasermaterial zu armieren. Eine solche zusätzliche Armie¬ rung geht aus dem US-Patent ....... (USA-Patentanmeldung
Nr. 848 411 vom 3.11.1977) hervor. Vorteilhafterweise wird die Zusatzarmierung mindestens im Bereich der Ecken und Kan- ten der Grundschicht 17 eingelegt, wobei vorstehendes Ar¬ mierungsmaterial sich entlang der Seitenschienen 29 nach oben erstreckt und über diese Seitenschienen vorsteht. Dieses Ma- terial wird entweder vor, während oder nach der Ausfüllung der seitlichen Aussparungen 15 nach oben in die Deckschicht 16 gefaltet, wobei diese Einfaltung wiederum vor, während oder nach der Erstellung der Deckschicht 16 erfolgen kann.
Die Grundschicht 17 mit der zusätzlichen Faserarmierung kann, falls gewünscht, ausgehärtet werden um ein faser¬ verstärktes Panel aus zementhaltigem Material, zu erhalten. Solche Panele können auf verschiedene Weise verwendet werden, z.B. als Wandauskleidung, als Formteile, als Tunnelauskleidung, für Möbel, für Luftschachte, für Abfallschachte,- für Röhren sowie für kleinere Gebäude und Lagerkessel. Die Panele können aus grauem, weissem oder braunem "Portland" Zement oder ande¬ ren Spezialzementen hergestellt werden und können mit provi- lierten und strukturierten Oberflächen ausgeführt werden. Die se erwähnten Zemente werden auch verwendet zur Herstellung •der erfindungsgemässen Bauelemente.
Das Fasermaterial wird vorteilhafterweise in Bändern herger stellt und in Längen von 0,4 - 7,5 cm, hauptsächlich 2,5 - 5 cm abgeschnitten. Zweckmässigerweise werden Alkali resisten te Fasern verwendet, die unter dem Markennamen "CEM-FIL" verkauft werden und im US-Patent 3 901 720 beschrieben sind.
Beim zementhaltigen Material beträgt der Faseranteil gewöhn-
( OMPI lieh etwa 5 +/- 0,5 Gewichtsprozent, wobei die ineinander¬ greifenden Fasern regellos verteilt sind. Die Verbindung der Fasern miteinander kann mechanisch, physikalisch oder durch Kohäsion gegeben sein. Die Verbindungen werden verstärkt, wenn das zementhaltige Material aushärtet und um die Schaum¬ stoffkörper 14 schrumpft, wobei die Fasern unter Spannung versetzt werden.
Wenn dem zementhaltigen Material 1 - 2 % zugeschnittene Fasern beigemischt werden, und später 1 - 3 Gewichtsprozent vεrhack- te Fasern auf die Oberfläche aufgesprüht werden, kann der Ge¬ samtanteil der Fasern bei gleicher Festigkeit geringer gehal¬ ten werden, als wenn die Fasern nur durch Aussprühen zugesetzt werden. Wenn die aufgesprühten Fasern zusätzlich mit der Na¬ delrolle 19 eingearbeitet werden, ist die Festigkeit der aus¬ gehärteten Schicht grösser als bei einer konventionellen Plat¬ te mit gesamthaft 51 Fasermaterial. Beispielsweise wurden zur Herstellung einer faserarmierten Platte 1,5 Gewichtspro¬ zent ca. 1,3 cm langer Faserstücke vor dem Giessen zugemischt, und 2 Gewichtsprozent ca. 5 cm langer gehackter Fasern auf¬ gesprüht und mit der Nadelrolle 19 eingearbeitet. Der Total¬ anteil an Fasern beträgt nur 3,5 Gewichtsprozent. Die Festig- keit einer solchen faserarmierten Platte ist grösser als die¬ jenige einer Platte mit 5% gehackter und aufgesprühter Fasern,deren Länge
OMPI etwas kleiner ist als 5 cm und die nicht mit der Nadelrolle 19 behandelt wird.
Auch andere als die bereits erwähnten Fasermaterialien kön¬ nen für das Verfahren verwendet werden. So ist es beispiels¬ weise möglich, an und für sich bekannte "E" Fasern zu ver¬ wenden, die von einer Polyesterhülle ummantelt sein können zur Erhöhung der Alkaliresistenz. Weitere Fasermaterialien sind "AR" Fasern, Aramidfaser, Nylonfasern und Polyesterfa¬ sern, wobei natürliche und synthetische anorganische und organische Fasern (z . B. Graphitfasern) miteinander ver¬ mischt sein können. Die zusätzliche Faserarmierung (Gewebe) zur Verstärkung der Schaumstoffkörper kann eine Aramidfaser sein, z. B. "Kaviar" der -Firma Du Pont, welche die Verbin¬ dung der Schale mit dem Schaumstoffkörper verbessert. Die zu¬ sätzliche Faserarmierung kann unmittelbar unterhalb der Ober¬ fläche der Schale angeordnet sein, sodass sie gut in das fa¬ serarmierte, zementhaltige Material eingebetet wird um eine möglichst grosse Armierung zu erzielen. Die zugemischten Fasern und die zusätzliche Faserarmierung müssen dabei voll¬ ständig durch das zementhaltige Material benetzt sein.
Als zusätzliche Faserarmieruήg kommen gewobene und nichtge- wobene, dicht gehackte Faserschichten in Frage, welche ins¬ besondere bei Bauelementen mit mehrteiligen Schaumstoff-
«gTREX OMPI kernen verwendet werden. So ist es möglich, als Zusatzar ie- ruήg Faservliese, Gewebe und Matten zu verwenden. Die zusätzliche Faserarmierung kann grob oder fein sein, wo¬ bei es wesentlich ist, dass die Struktur genügend Oeffnungen aufweist, damit das zementhaltige Material eindringen und die zusätzliche Armierung benetzen kann. Normalerweise wer¬ den Zusatzarmierungen verwendet, die eine gitterartige Stu - tur aufweisen, deren Oeffnungen Abmessungen von .0,3 - 5 cm aufweisen können, insbesondere 0,6 - 1,25 cm. Die Art und die Struktur der Zusatzarmierung hängt auch von der vorge¬ sehenen Verwendung der Bauelemente ab.
Für Baupanele mit Abmessungen von beispielsweise 150 cm x 300 cm bei einer Dicke von 10 cm hat es sich als zweckmässig erwiesen, eine einzige Lage Armierungsmaterial zu verwenden aus mit* einem Polymer umhüllten "E" Fasern, wobei die Oeffnungen im Material etwa 1,3 cm betragen. Der Schaumstoff- körper kann etweder ganz von diesem Zusatzarmierungsmaterial umhüllt sein, oder es können auch nur die wichtigsten Ober¬ flächen belegt sein, z. B. die Front und die Hinterseite des Panels, was bei bestimmten Anwendungen eine genügende Festig¬ keit mit sichtbringt. Durch Verwendung einer verdünnten La¬ texlösung kann die Benetzbarkeit der Zusatzarmierung erhöht werden. Letztere kann ebenfalls in das zementhaltige Material eingearbeitet werden, z. B. mit Walzen oder Nadelrollen.
OMPI
Λ WI - - 22 - _ ' •.
Die Schaumstoffkörper selber können aus anorganischen oder organischen Schaummaterialien bestehen. Dabei werden feste Urethan-Polymer-Schaumstoffe bevorzugt, weil diese gut be¬ kannt sind und vielseitig für Isolationszwecke verwendet wer¬ den. Solche Urethan-Polymer-Schaumstoffe werden durch Kombi¬ nation der Reagenzien (z. B. ein Polyol und ein Isocyanat) hergestellt, z. B. mittels druckluftlosem Aufsprühen oder flüssiger Auftragung. Die Schaumstoffbildung setzt fast un¬ mittelbar ein und ist in kurzer Zeit beendet, in'Abhängig- keit der verwendeten Zusammensetzung des Urethan-Poly ers. Auch die Dichtheit von festen Urethan-Polymer-Schaumstoffen hängt ab von der Zusammensetzung und beträgt im Allgemeinen etwa 24 kg pro m 3 bis 160 kg/πr ~\ hauptsächlich aber 32 - 80 kg
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Weitere zweckmässige feste Schaumstoffmaterialien umfassen Polyester-Schaumstoffe, phenolitische Harzschaumstoffe, Iso- cyanurat-Schaumstoffe und Schaumstoffe aus Schwefelbasis, welche unter dem Markennamen "SUFOAM" der Firma Chevron Che¬ mical Company vertrieben werden.
Nachdem die Herstellung des Bauelementes abgeschlossen ist, t wird das zementhaltige Material ausgehärtet, entweder bei Umgebungstemperaturen oder auch in einem Dampfbehälter. Zur Beschleunigung der Abbindung kann das nasse, zement-
OM haltige Material selber erhitzt werden, zum Beispiel durch Zugabe von ' Wasser bei Temperaturen von 50° - 95° C-
Sobald das Bauelement ausgehärtet ist, kann es mechanisch mittels Schlingen oder von Hand aus der Giess¬ form entfernt werden. Zweckmässigerweise sind in der Schale des Bauelementes Mittel, z. B. Bolzen für die Handhabung an¬ geordnet.
In der der am Schluss der Beschreibung gezeigten Tabelle, werden typische Eigenschaften von kommerziell erhältlichen, festen Urethan-Polymer-Schaumstoffen aufgeführt.
Das vorbeschriebene Verfahren und die Vorrichtung zur Aus¬ führung desselben, eignen sich zur Herstellung verschieden¬ artiger Bauelemente. So ist z. B. in der Fig. 13 ein Bauele¬ ment gezeigt, das vier nebeneinander angeordnete Schaumstoff- kerne 48 - 51 aufweist, die von einer einzigen Schale 34 um¬ hüllt sind. Diese Schaumstoffkerne können nebeneinander ge¬ legt werden und z. B. mittels eines Bandes zusammengebunden sein. Zwischen den einzelnen Schaumstoffkernen können auch Abstände freigelassen werden, die mit einem faserarmier¬ ten, zementhaltigen Material aufgefüllt werden und so die Verstärkungsrippe 52 bilden. Ein solches Baustoffelement hat eine sehr grosse Festigkeit, und kann in Längen von beispiels¬ weise 6 m hergestellt werden, ohne dass eine zusätzliche ge-
"$JRE3
OMPI . WWIIPP webeförmige Faserarmierung notwendig wäre.
Wie in der Fig. 14 gezeigt wird, kann eine zusätzliche Ver¬ stärkung der Bauelemente so erreicht werden, dass metalli¬ sche ArmierungsStrukturen 53 verwendet werden, die einen oder mehrere der Schaumstoffkörper 54 umhüllen. Solche Armierungs¬ strukturen 53 sind im Handel unter dem Markennamen -"DUROWALL" erhältlich und werden für die Armierung von Beton verwendet.
•Eine weitere Verstärkungsmöglichkeit besteht gemäss Fig. 15 darin, dass im Schaumstoffkörper 55 Schwalbenschwanznuten 56 ausgespart sind.. Bei der Herstellung des Bauelementes wird armiertes oder nicht armiertes, zementhaltiges Material in die unteren Schwalbenschwanznuten eingefüllt, bevor das Schaum¬ stoffelement auf die Grundschicht 17 aufgelegt wird. Die seit¬ lichen und oberen Nuten können ebenfalls vorgefüllt werden, sie können aber auch beim Auftragen der Deckschicht aufge¬ füllt werden. Statt Schwalbenschwanznuten könnten auch Nuten mit anderen Formen verwendet werden. Die beim Aushärten ent¬ stehenden schwalbenschwanzförmigen Rippen stellen eine erheb¬ liche Verteilung der Schale des Bauelementes dar. Die nuten¬ aufweisenden Schaumstoffkörper 55 können auch nebeneinander a geordnet -werden, wie in Fig. 13 gezeigt ist.
Anhand der Figμren 16 - 21 werden weitere
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tert, die je aus mindestens zwei festen Schaumstoffkörpern 70 bestehen, welche wiederum teilweise mit einer Zusatzge¬ webearmierung 71 umwickelt sind und von einer festen Schale 72 aus faserarmiertem, zementhaltigem Material umhüllt sind. Jeder Schaumstoffkörper 70 ist in der Form eines hohlen Behälters ausgebildet und besteht aus dem Rohrabschnitt 73, der durch zwei Endwände 74 abgeschlossen ist, wobei die End¬ wände durch Klebstoff oder durch flüssigen Schaumstoff am Rohrabschnitt 73 befestigt sind. Der Rohrabschnitt 73 mit rechteckigem Querschnitt kann entweder röhrenförmig geformt werden oder er kann auch aus einzelnen flachen Platten zu¬ sammengesetzt werden. Jeder Schaumstoffkörper 70 weist kanal- bildende Mittel in den Wänden oder an den Ecken 75 - 78 auf, eventuell auch an den Ecken 79 und 80. Die kanalformenden Mittel an diesen Ecken bestehen aus einer Anschrägung mit ge¬ neigtem Querschnitt, wie aus der Fig. 16 hervorgeht. In Fig. 18 sind die kanalformenden Mittel abgestuft, währenddem sie in der Fig. 19 einen* gewölbten Querschnitt aufweisen.
Die durch die kanalformenden Mittel, gebildeten Kanäle werden zweckmässigerweise an den Rändern der Schaumstoffkörper • 70 angeordnet, weil an diesen Stellen die Tiefe der Kanäle grös- ser sein kann als wenn diese in der Mitte der Schaumstoffkör¬ per angeordnet werden. Im letzteren Fall könnte ihre Tiefe
1 "~ höchstens /2 - /4 der Wanddicke betragen, da sonst der Schaumstoffkörper zu stark geschwächt würde. Demgegenüber kann die Tiefe des Kanales an den Rändern grösser sein als die Wanddicke des Schaumstoffkörpers. Dies geht aus der Fig. 16 hervor. Es wären auch weitere Kanalformen möglich, ausser denen, die in den Fig. 16, 18 und 19 gezeigt sind.
Durch die Anordnung der kanalformenden Mittel an den Rändern bzw. Ecken 75 - 78 der Schaumstoffkörper 70 entstehen nun die erwähnten Kanäle 81, 82, die mit dem zementhaltigen Material gefüllt werden können. So entsteht eine Verstärkungsrippe aus zementhaltigern Material, die den gleichen Querschnitt aufweist wie der Kanal, die von der Schale 72 nach innen vor¬ springt, und die im Bereich der Berührungskanten zweier be¬ nachbarter Schaumstoff örper 70 angeordnet ist.
Es sind auch Mittel vorgesehen, um die benachbarten Schaum¬ stoffelemente gegeneinander auszurichten. Wie aus der Fig.16 hervorgeht, können diese Mittel aus einem Vor prung 83 und einer diesem entsprechenden, gegengleich ausgebildeten Aus*-- nehmung 84 bestehen, die je an gegenüberliegenden Seiten des Schaumstoffkörpers 70 angeordnet sind. Der Vorsprung 83 und die Ausnehmung 84 erstrecken sich vorteilhafterweise über die ganze Länge der Schaumstoffkörper 70, wobei der Vorsprung des einen Schaumstoffkörpers satt in die Ausnehmung des ihm benachbarten Schaumstoffkörpers hineinragt, um so die Schaum-
OMPI WlPO Stoffkörper in ihrer gegenseitigen Lage auszurichten. Der Vorsprung 83 und die Aussparung" 84 haben in der Ausführungs¬ form gemäss Fig. 16 einen rechteckigen Querschnitt. Bei einer anderen Ausführungsform gemäss Fig. 20 ist der Vorsprung 85 nach aussen gewölbt, währenddem die Ausnehmung 86 nach innen eingebuchtet ist. Beim äussersten Schaumstoffkörper entsteht durch die Einbuchtung 84 bzw. 86 beim Ausfüllen derselben mit zementhaltigem Material eine Verstärkungsrippe.
Um benachbarte Schaumstoffkörper- zusammenzuhalten, können auch Bänder 87 verwendet werden, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Die Bänder 87 können in Verbindung mit der Armierungsgewebe- Umwicklung 71 verwendet werden, oder auch ohne die letztere.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 22 sind sechs hohle Schaum- stoffkörper 88 gleicher Abmessungen nebeneinander angeordnet und an den Enden noch je ein Schaumstoffkörper 89 unterschied¬ licher Abmessung angefügt. Auch bei dieser Ausführungsform sind an den Ecken bzw. Rändern Kanäle 81 vorhanden, die beim Fül¬ len mit zementhaltigem Material Verstärkungsrippen bilden. Wie aus der Fig. 23 hervorgeht, können bei einer weiteren Ausführungsform die Bauelemente im Querschnitt schiffsrumpf- förmig ausgebildet werden. Diese Ausbildungsform wird insbe¬ sondere für Wandpanele verwendet, die eine besondere ästheti¬ sche Wirkung erzielen sollen. In den Ausführungsformen gemäss den Figuren 22 - 24 haben die grösseren Schaumstoffkörper" 88 eine Länge von etwa 255cm, eine Breite von etwa 120 cm und eine Dicke von etwa 50 cm, wobei die Dicke der Schaumstoffwände etwa 3,8 cm beträgt. Die Schale 72 weist eine unterschiedliche Dicke auf und zwar et¬ wa 2,8 cm an den Enden, etwa 7,5 cm an den Seiten und etwa 2,8 cm oben und unten.
Damit diese Bauelemente, die eine beträchtliche Grosse auf¬ weisen, von der Gussform entfernt werden können, sind in der Schale 72 Tragteile 90 eingegossen. Diese Tragteile 90 sind auch nützlich für die spätere Handhabung und Montage der Bau¬ elemente.
Gemäss den Figuren 25 und 26 besteht der Tragteil 90 aus ei¬ ner Mehrzahl von Armen 91, welche in der Schale 72 eingebet¬ tet sind sowie aus einem Innengewindeäbschnitt 92, der bün¬ dig zur Aussenflache der Schale 72 angeordnet ist.
Eine weitere Ausführungsform eines Tragteiles 93, welcher in der Seitenwand des Bauelementes eingesetzt ist, geht aus den
Figuren 27 und 28 hervor. Auch dieser. Tragteil dient der Hand- habung bei Verschiebung und be_L Montage der Bauelemente. Der
Tragteil 93 besteht aus den Bolzen 94, dessen unterer Teil in der Schale- 72 verankert ist, und dessen äusserer Teil in eine hauptkugelförmige Ausnehmung 95 hineinragt, welche in der Schale 72 ausgespart wird.
Schliesslich zeigen die Figuren 29 und 30 wie die Ecken der Schaumstoffkörper mit der Zusatzgewebearmierung 71 versehen sind, zwecks Erhöhung der Festigkeit der Schau stoff örper.
Die Bauelemente der vorliegenden Erfindung können auf gleiche Weise verwendet werden wie handelsübliche, vorfabrizierte Bauplatten. Sie sind aber wesentlich leichter im Gewicht, so¬ dass die Montage keinerlei Probleme mit sich bringt. Infolge der ausserordentlich guten Isolationseigenschaften und be¬ reits vorhandener Wasserdichtheit, sind keine weiteren Vorkehrungen notwendig um diese Eigenschaften zu erhalten wie bei konventionellen Bauplatten.
Bei Deckenistallation oder auch bei Wandinstallation kann ein beim Raumtemperatur trocknender, gummiartiger Verbinder, z. B. ein Silikon Elastomer zur Verbindung benachbarter Bau¬ elemente verwendet werden.
Die installierte Decke bzw. Wand könnte noch mit einem geeig- neten, gummiartigen Ueberzug überstrichen werden um die Schlagresistenz zu erhöhen. Dieser Ueberzug wirkt auch der Rissbildung bei späteren Setzungen entgegen. Die Ränder der
* Bauelemente könnten mit Nuten versehen sein zur Aufnahme eines flexiblen Dichtmaterials,' z. B. Polyäthylen, um die Luft- und Wasserdichtheit der Verbindungsstellen zwischen benachbarten Bauelementen zu gewährleisten.
Folgende physikalische Eigenschaften sind typisch für feste Urethan-Polymer-Schaumstoffe, die kommerziell erhältlich sind :
Figure imgf000032_0001
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht das -für die Armierung der Bauelemente verwendete Fasermaterial aus Glasfasern. Es wäre aber ohne weiteres auch möglich, zu die¬ sem Zweck andere organische oder anorganische Fasern zu ver- wenden. . " ^*1*
OMP
Λ. WIP

Claims

P A T E N T A N S P R U E C H E
1. Verfahren zur Herstellung von Bauelementen, die aus wenig¬ stens einem isolierenden Schaumstoffkörper bestehen, der von einer Schale aus faserarmiertem, zementhaltigem Material umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gründschicht aus nassem, zementhaltigem Material in eine durch Trennelemente unterteilte.Giessform eingebracht wird, dass auf diese Schicht Fasern aufgebracht und in die Schicht eingearbeitet werden, dass einzelne Schaum¬ stoffkörper oder Gruppen von Schaumstoffkörpern im Abstand von den Trennelementen und von den Seitenwänden der Giess¬ form auf die Grundschicht aufgesetzt werden, dass weiteres nasses, zementhaltiges Material in die Giessform einge¬ bracht wird zwecks Ausfüllung der seitlichen Aussparungen und zwecks*Bildung einer Deckschicht über den Schaumstoff- körpern, dass auf die Deckschicht Fasern aufgebracht und eingearbeitet werden, und dass nach dem Abbinden des
- OM*-'I__ zementhaltigen Materials die Bauelemente aus der Giess¬ form entfernt werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die längliche Giessform mittels Leisten in einzelne Abschnitte unterteilt wird, dass sodann die Grundschicht kontinuierlich über die Länge der Giessform bis auf die Höhe der Leisten eingebracht und nivelliert wird, dass zwecks Bildung von Kammern Unterteilungsstäbe auf die Leisten gelegt werden, und dass die Schaumstoffkörper oder Gruppen von Schaumstoff örpern, deren Grundfläche kleiner ist als die Kammerfläche und deren Höhe kleiner ist als die Höhe der Unterteilungsstäbe, in die Kammern eingelegt werden unter Einhaltung eines gleichmässigen Abstandes von den Kammerwänden.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1,* dadurch gekennzeichnet, dass dem zementhaltigen Material vor dem Einbringen in die Giessform 1 - 2 Gewichtsprozent Fasern beigemischt . werden.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Grund- bzw. die Deckschicht aufzubrin¬ genden Fasern von einer Faserrolle abgezogen, zer¬ hackt und in einem oder mehreren Durchgängen auf die Grund
OMPI bzw. Deckschicht aufgesprüht werden, und dass nach jedem Durchgang die Fasern in die Schichten eingerollt wer¬ den zwecks vollständiger Benetzung derselben mit dem ze¬ menthaltigen Material.
5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Faserarmierung in der Form ei¬ nes Gewebes, einer Matte oder eines Vlieses mindestens an den Ecken der Schaumstoffkörper angeordnet wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Faserarmierung mindestens im Be¬ reich der Kanten der Grundschicht eingelegt, nach oben gefaltet und später in die Deckschicht eingefügt wird.
7. Verfahren nach'Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grund- bzw. die Deckschicht mittels eines längs der Gussform beweglichen Abstreifgerätes nivelliert wird,
« wobei durch die Bewegung des Abstreifgerätes auch die seitlichen Aussparungen ausgefüllt werden.
8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreifgerät vibriert wird während seiner Ver¬ schiebung längs der Gussform. 9. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern mittels einer Nadelrolle in die Schich¬ ten eingearbeitet werden.
10. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen des zementhaltigen Materials für die Seitenwände und die Deckschicht, einer oder mehre¬ re der Schaumstoffkörper seitlich mit .einer metallischen Armierung umgeben werden, die in die Giessform eingelegt werden.
11. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schaumstoff örper gemeinsam von einem Band oder einem Fasergewebe umhüllt werden.
12. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffkörper mit länglichen Aussparungen versehen werden, in die das nasse, zementhaltige Mate¬ rial eindringt zwecks Bildung von Verstärkungsrippen. .
13. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schaumstoffkörper der Gruppen von Schaumstoffkörpern im Abstand voneinander angeordnet werden, und dass der Zwischenraum mit nassem, zementhal¬ tigem Material ausgefüllt wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeich¬ net, dass im Zwischenraum zwischen den Schaumstoffkörpern eine metallische Armierung angeordnet wird.
15. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandshalter zwischen den Schaumstoffkörpern und den Kammerwänden eingelegt werden um einen gleichmässi- gen Wandabstand der Schaumstoffkörper zu gewärleisten.
16. Vorrichtung zur Ausführun des Verfahrens gemäss Patent¬ anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine längliche Giessform (4) aufweist, die mit seitlichen Schienen (29) versehen ist, dass ein Materialwagen (2) für das nasse, zementhaltige Material und ein Faser¬ wagen (5) für die Fasern auf den Schienen (29) fahr¬ bar sind, und dass Mittel (36, 46, 47) zur Unterteilung der Giessform (4) in einzelne Abschnitte vorhanden sind.
17. Vorrichtung nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeich¬ net, dass am Materialwagen (2) ein Verteil- und Abstreif- gerät (7) angeordnet ist zwecks Verteilung und Nivellie¬ rung des nassen, zementhaltigen Materials in der Giess¬ form.
18. Verfahren nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeich- net, dass das Verteil- und Abstreifgerät (7) mit Vibra- toren (11 - 13) versehen ist.
19. Vorrichtung nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass am Faserwagen (5) Mittel zum Zerhacken und Auf¬ sprühen der Fasern und Mittel zum Einarbeiten der Fasern in die Grund- bzw. Deckschicht vorgesehen sind.
20. Vorrichtung nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Mittel zum Einarbeiten der Fasern ei¬ ne Walze (18) und/oder eine Nadelrolle (19) umfassen.
21. Vorrichtung nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Mittel zur Unterteilung der Giessform seitliche Hal.terungen (36) umfassen, in welche Querlei¬ sten (46) und Unterteilungsstäbe (47) einsetzbar sind.
22. Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1 hergestelltes Bauelement, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei hohle, nebeneinander angeordnete Schaumstoffkörper (70) von einer gemeinsamen Schale (72) umhüllt sind, dass die Schaumstoffkörper (70) längliche Aussparungen (81, 82) aufweisen, in welche innere Verstärkungsrippen der Scha¬ le (72) hineinragen, und dass an den Schaumstoffkörpern (70) Verbindungsmittel (85, 86) zur gegenseitigen Aus-
OMPI richtung und Positionierung vorhanden sind.
23. Bauelement nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeich¬ net, dass das .Verbindungsmittel ein Fasergewebe (71) ist, welches die Schaumstoffkörper (70) umhüllt.
24. Bauelement nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeich¬ net, dass das Verbindungsmittel ein um die Schaumstoff- körper gewickeltes Band (87) ist.
25. Bauelement nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Verbindungsmittel aus einem Vorsprung (83) und einer gegengleich ausgebildeten Ausnehmung (84) be¬ stehen, die je an gegenüberliegenden Seiten der Schaum¬ stoffkörper (70) angeordnet sind.
26. Bauelement nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeich¬ net, dass in der Schale (72) der Bauelemente Tragteile (90) für die Handhabung verankert sind.
^JRE3
OMPI Λ, _ WIPO " . GEANDERTE ANSPRUCHE
(beim Internationalen Büro am 19 November 1979 (19.11.79) eingegangen)
Verfahren zur Herstellung von Bauelementen mit wenig¬ stens einem Schaumstoffkörper, der von einer Schale a faserarmiertem, zementhaltigem Material umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine längliche Giessform mittels Leisten in einzelne Abschnitte unterteilt wir dass sodann eine Grundschicht aus nassem, zementhalti gem Material kontinuierlich über die Länge der Giess¬ form bis auf die Höhe der Leisten eingebracht wird, dass Fasern auf diese Schicht aufgebracht und mecha¬ nisch in sie eingearbeitet werden, dass zwecks Bildun von Kammern Unterteilungsstäbe auf die Leisten gelegt werden, dass die Schäumstoffkörper oder Gruppen von Schaumstoffkörpern, deren Grundfläche kleiner ist als die Kammerfläche und deren Höhe kleiner ist als die Höhe der Unterteilungsstäbe, in die Kammern eingelegt werden unter Einhaltung eines Abstandes von den Kamme
OMP wänden, dass in an sich bekannter Weise weiteres nasses, zementhaltiges Material in die Giessform eingebracht wird zwecks Ausfüllung* der seitlichen Aussparungen und zwecks' Bildung einer Deckschicht über den Schaumstoff¬ körpern, dass auf die Deckschicht Fasern aufgebracht und mechanisch in sie eingearbeitet werden, und dass nach dem Abbinden des zementhaltigen Materials die Bau¬ elemente aus der Giessform entfernt werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandshalter zwischen den Schaumstoffkörpern und den Kammerwänden eingelegt werden, μm einen gleichmässi- gen Wandabstand zu gewährleisten.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Grund- bzw. die Deckschicht aufzubrin¬ genden Fasern von einer Faserrolle abgezogen, zerhackt und in einem oder mehreren Durchgängen auf die Grund¬ bzw. Deckschicht aufgesprüht werden, und dass nach je¬ dem Durchgang die Fasern in die Schichten eingerollt werden zwecks vollständiger Benetzung derselben mit dem zementhaltigen Material.
4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichne dass die Fasern mittels einer Nadelrolle in die Schich ten eingearbeitet werden.
5. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichne dass die Grund- bzw. die Deckschicht mittels eines län der Gussform beweglichen Abstreifgerätes nivelliert wird, und dass das Abstreifgerät während seiner Ver¬ schiebung längs der Gussform vibriert wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichne dass vor dem Einbringen des zementhaltigen Materials für die Seitenwände und die Deckschicht einer oder mehrere der Schaumstoffkörper seitlich mit einer metal lischen Armierung umgeben werden, die in die Giessform eingelegt werden.
7. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichne dass mehrere Schaumstoffkörper gemeinsam von einem Ban umhüllt werden.
8. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei die einzelnen Schaumstoffkörper der Gruppen von Schaumstoffkörpern i
- ü£*B OMPI
^ Abstand voneinander angeordnet werden und der Zwischen¬ raum mit nassem, zementhaltigem Material ausgefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenraum zwischen den Schaumstoff örpern eine metallische Armie¬ rung angeordnet wird.
9. Vorrichtnng zur Ausführung des Verfahrens gemäss Patent¬ anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine läng¬ liche Giessform (4) aufweist, die mit seitlichen Schie¬ nen (29) versehen ist, dass ein Materialwagen (2) für das nasse, zementhaltige Material und ein Faserwagen (5) für die Fasern auf den Schienen (29) fahrbar sind, und dass Mittel (36, 46, 47) zur Unterteilung der Giess¬ form (4) in einzelne Abschnitte vorhanden sind.
10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeich¬ net, dass am Materialwagen (2) ein Verteil- und Ab¬ streifgerät (7) angeordnet ist zwecks Verteilung und Nivellierung des nassen, zementhaltigen Materials in der Giessform.
11. Vorrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeich¬ net, dass das Verteil- und Abstreifgerät (7) mit Vibra- toren (11 - 25) versehen ist.
12. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass am Faserwagen (5) Mittel. zum Zerhacken und Aufsprühen der Fasern und Mittel zum Einarbeiten der Fasern in die Grund- bzw. Deckschicht vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeic net, dass die Mittel zum Einarbeiten der Fasern eine Walze (18) und/oder eine Nadelrolle (19) umfassen.
14. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass die Mittel zur Unterteilung der Giessform seitliche Halterungen (36) umfassen, in welche Quer¬ leisten (46) und Unterteilungsstäbe (47) einsetzbar sind.
15. Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1 hergestell¬ tes Bauelement, welches mindestens zwei nebeneinander angeordnete, von einer gemeinsamen Schale umhüllte Schaumstoffkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffkörper (70) hohl sind.
16. Bauelement nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Schaumstoffkörper von einem Band (87) um¬ wickelt sind.
17. Bauelement nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeich¬ net, dass je an gegenüberliegenden Seiten der Schaum¬ stoffkörper (70) mindestens ein Vorsprung (83) und eine gegengleich ausgebildete Ausnehmung (84) angeordnet sind.
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