BEFÜLLT MIT SCHAUM

Die Erfindung betrifft Leichtbauelemente aus einem

Mehrwandgewebe, befüllt mit einem geblähten thermoplastischen polymeren Material und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Es ist bekannt, Zweiwandgewebe im Baubereich als Schalung für Betoneinfüllungen zu verwenden. Wandelemente werden zumeist durch das Verfüllen von Zweiwandgeweben mit Beton

hergestellt, so dass das Zweiwandgewebe als Schalung dient. Im Hochbau werden Textilgewebe bis heute in geringem Maße verwendet, meist in der Oberflächengestaltung. Mit PVC

beschichtete Zweiwandgewebe werden für pneumatische Zwecke eingesetzt, beispielsweise als Zelte oder als Kissen zur Unterstützung technischer Arbeiten. Bekannt sind beschichtete Zweiwandgewebe im Lüftungsbereich und mit Sand gefüllt im Schallschutz .

Derartige Zweiwandgewebe-Produkte weisen wesentliche

Nachteile auf. Für hohe Gebäude, für erdbebengefährdete

Hochbauten, für die Luft- und Raumfahrt sowie den Einsatz im Bau mit Fertigbauelementen benötigt man tragende, jedoch leichte Bauelemente. Die gegenwärtigen, in der textilen

Architektur eingesetzten Produkte sind entweder sehr schwer (Betonfüllung} oder genügen statischen Anforderungen nicht (Luftfüllungen) . Die heutige textile Leichtbautechnik hat den Nachteil, dass sie zwar feuerfeste und verbindungssteife

Produkte herstellen kann, jedoch im Regelfall als Maß- oder Einzelanfertigungen mit hohen Material- und Produktionskosten, so dass ein Einsatz im zivilen Baubereich zumeist nicht in Betracht kommt.

Es ist ferner bekannt, untereinander verbundene gitterartige Textilmatten, Gewirke oder Raschelware, insbesondere

Doppelraschelware als Armierung in Bauteile einzulegen. Damit wird das aus der Stahlarmierung bekannte Prinzip auf textile Armierungen übertragen. Hierbei werden der Zwischenraum zwischen zwei miteinander verbundenen, gitterartigen textilen Matten und die Gitterzwischenräume der Matten mit

Füllstoffen, insbesondere Beton, verfüllt. Auf diese Weise umhüllt der Beton oder das sonstige armierte Material das textile Gebilde, das als innenliegende Armierung dient. Derartige Produkte weisen erhebliche Nachteile auf. Zunächst werden für die Herstellung Formen oder sonstige Vorrichtungen benötigt, die das lose Gewirke, die Matten oder die

Raschelware für das Verfüllen stützen bzw. fixieren. Ferner muß das Füllmaterial Druckbelastungen aufnehmen, da die textilen Materialien innenliegend und nicht vorgespannt sind. Das mit losen, nicht vorgespannten Matten, Gewirken oder Raschelware armierte Material muss sich außerdem selbst tragen. Derartige Armierungen verhindern schließlich das Abscheren der Bauteile nur in unzureichendem Maße. Als

Füllstoffe kommen daher regelmäßig nur Materialien mit hohen Raumdichten und relativ hohem Gewicht, wie Beton oder schwere Schaumkunststoffe in Betracht. Innenliegende textile

Armierungen sind darüber hinaus nicht oder nur sehr

eingeschränkt für die Konfektionierung geeignet; ein

Vernähen, Verkleben oder Verschweißen des Bauelements an den textilen Einlagen oder Matten ist nicht oder nur schwierig möglich, da es sich wie beschrieben um innenliegende Armierungen handelt.

Aus der DE 41 41 113 AI ist ein Frontteil für den Innenraum von Kraftfahrzeugen aus einem Abstandsgewirke, einer auf das Abstandsgewirke kaschierten Folie und einer auf die Folie aufgebrachten Schicht aufgeblähter Schaumperlen bekannt. Die andere Seite des Abstandsgewirkes kann mit einer Dekorschicht versehen sein. Der Innenraum des Abstandsgewirkes selbst ist nicht verfüllt.

Aus der WO 02/030 662 A3 ist ein Leichtbauelement, umfassend ein textiles Mehrwandgewebe und mindestens ein

teilchenförmiges, geblähtes, thermoplastisches polymeres Material bekannt, wobei das geblähte Material zwischen den Wänden des Mehrwandgewebes die textilen Verbindungsfäden desselben straffend angeordnet ist und die Teilchen des geblähten Materials zumindest teilweise untereinander

verbunden sind. Das Leichtbauelement weist eine hohe

Stabilität bei niedrigem Gewicht auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein

Leichtbauelement der eingangs genannten Art bereit zu

stellen, das eine weiter verbesserte Stabilität aufweist. Insbesondere soll das Leichtbauelement eine höhere

Druckfestigkeit als bekannte Leichtbauelemente aufweisen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Leichtbauelement, umfassend ein textiles Mehrwandgewebe und mindestens ein geblähtes, thermoplastisches polymeres Material, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan (PUR) und

Polyisocyanurat (PIR), wobei das geblähte Material zwischen den Wänden des Mehrwandgewebes die textilen Verbindungsfäden desselben straffend angeordnet ist und das geblähte Material zumindest teilweise mit den Wänden des Mehrwandgewebes und/oder mit den textilen Verbindungsfäden verbunden ist, wobei die Wände des Mehrwandgewebes und/oder die textilen Verbindungsfäden im Wesentlichen aus Polymerfasern,

vorzugsweise Polyesterfasern, Aramidfasern,

Polypropylenfasern, Polyamidfasern und/oder Polylactidfasern, erzeugt sind.

Wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Leichtbauelements ist, dass das geblähte Material zumindest teilweise mit den Wänden des Mehrwandgewebes und/oder mit den textilen

Verbindungsfäden verbunden ist. Erfindungsgemäß bevorzugt ist es, wenn die Ausbildung der Verbindung zwischen geblähtem

Material und den Wänden des Mehrwandgewebes bzw. den textilen Verbindungsfäden selbsttätig stattfindet. Polyurethan (PUR) und Polyisocyanurat (PIR) verbindet sich beim Aufschäumen in der Regel selbsttätig mit den meisten handelsüblichen

Polymerfasern. Die Verbindung zwischen geblähtem Material und den Wänden des Mehrwandgewebes bzw. den textilen

Verbindungsfäden kann aber auch auf verschiedene Arten und Weisen, beispielsweise durch Verkleben und/oder thermisches Verschmelzen, aktiv bewirkt bzw. unterstützt werden.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist es, wenn die

Verbindung zwischen den Wänden des Mehrwandgewebes und/oder den textilen Verbindungsfäden desselben mit dem

thermoplastischen polymeren Material über eine chemische Verknüpfung erfolgt. Unter dem Begriff "chemische

Verknüpfung" im Sinne der Erfindung wird die Ausbildung von chemischen Bindungen zwischen der Oberfläche des Mehrwandgewebes und/oder der textilen Verbindungsfäden und dem geblähten polymeren Material verstanden.

Eine besonders stabile chemische Verbindung wird im

erfindungsgemäßen Leichtbauelement ausgebildet, wenn die Oberfläche der Wände des Mehrwandgewebes und/oder der textilen Verbindungsfäden bei in Kontakt bringen mit dem geblähten polymeren Material verändert wird. Eine derartige Veränderung kann beispielsweise chemisch durch Einwirken der einzelnen Komponenten des thermoplastischen Materials, beispielsweise durch Einwirken von reaktiven Ausgangsstoffen des polymeren Materials, und/oder des Treibmittels bewirkt werden. Die Oberfläche des Mehrwandgewebes und/oder der textilen Verbindungsfäden kann aber auch physikalisch, beispielsweise durch freiwerdende Reaktionswärme, verändert werden .

Praktische Versuche haben ergeben, dass bei Verwendung von Polyesterfasern und/oder Aramidfasern in den Wänden des Mehrwandgewebes und/oder in den textilen Verbindungsfäden eine besonders gute Verbundhaftung erhalten wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Polymere der Gewebefäde mit denen des PU - Schaums genau aufeinander abgestimmt wurden. Es ergibt eine zweite Polymerisation im Grenzbereich mit deutlich höherer Festigkeit. Man kann es vergleichen mit dem Schmieden von Stahl.

Die erfindungsgemäßen Leichtbauelemente zeichnen sich verglichen mit den bekannten Leichtbauelementen durch eine hervorragende Druckfestigkeit aus. Darüber hinaus liefern die erfindungsgemäßen Bauelemente oder die Bauelemente eine hohe Stabilität bei niedrigem Gewicht und sind zusätzlich überaus formbar. Je nach Dicke des

Mehrwandgewebes können die erfindungsgemäßen

Leichtbauelemente Wandstärken von wenigen Millimetern bis zu einem Meter und mehr aufweisen. Besonders gute Ergebnisse werden mit Wandstärken von bis zu 350 mm erzielt.

Die ausgezeichnete Formstabilität der erfindungsgemäßen

Leichtbauelemente ist vor allem auf deren Füllung mit

geblähtem, thermoplastischen polymeren Material zurück zu führen, wobei das geblähte Material zumindest teilweise mit den Wänden des Mehrwandgewebes und/oder mit den textilen Verbindungsfäden verbunden ist. Die Formstabilität der erfindungsgemäßen Leichtbauelemente steigt üblicherweise mit zunehmender Festigkeit der Verbindung zwischen geblähtem Material und den Wänden des Mehrwandgewebes bzw. den textilen Verbindungsfäden. Durch das Befüllen mit geblähtem Material werden die Gewebeaußenflächen und Abstandsfäden gestrafft. Durch die hohe Eigenstabilität des Polymer-/Gewebesystems kann bei dem erfindungsgemäßen Bauelement auf eine Armierung durch Einlegen von Textilmatten, Gewirken oder Raschelware verzichtet werden, was zu einer enormen Gewichtsersparnis gegenüber herkömmlichen Bauelementen führt und die

Herstellung und Konfektionierung vereinfacht.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Leichtbauelemente ist ferner, dass die Stabilität des Bauelements je nach

Einsatzgebiet variabel angepasst werden kann. Die variablen Parameter liegen insbesondere in der Veränderung der

Gewebestruktur, der Art der Verbindungsfäden, der Anordnung und Anzahl der Verbindungsfäden, der Dicke des Bauelements und der Formulierung sowie Dichte des Füllstoffes . Durch diese Variabilität ist ein Einsatz der Bauelemente in verschiedenen Gebieten möglich. Beispiele für sinnvolle Einsatzgebiete der erfindungsgemäßen Leichtbauelemente sind:

• Hallen-, Container- und Garagenbau: Im Hallenbau können die erfindungsgemäßen Leichtbauelemente sämtliche heute genutzten Materialien für Wand- und Dachkonstruktionen substituieren. Analog gilt dieses auch für den Container- und Garagenbau, da hier die statischen Anforderungen eher geringer ausfallen.

• Haus- und Wohnungsbau: Im Haus- und Wohnungsbau sind

zunächst heutiges Ständerbauwerk sowie Innen- und

Außensteinwände zu ersetzen. Ferner liegt ein breites Einsatzgebiet in der Herstellung von Fertigdecken und - wänden, Dachgauben, Dächern sowie Baikonen.

• Hochbau: Für den Hochbau können mit den erfindungsgemäßen Bauelementen zunächst günstige Zwischenwände produziert werden, die das Gewicht der Bauwerke signifikant

reduzieren. Ebenso ist möglich, durch den Einsatz von hochtechnologischen Fasern tragende Wände und Decken mit den erfindungsgemäßen Bauelementen zu konstruieren.

• Brückenbau: Durch die Nutzung hochtechnologischer Fasern und Füllstoffe ist ein Einsatz der erfindungsgemäßen Leichtbauelemente als tragende Brückenelemente ebenfalls denkbar. Auch hier sind die erheblichen Arbeitsaufwandsund Gewichtseinsparungen ein wichtiges Argument für den Einsatz der Leichtbauelemente. So können beispielsweise Brücken komplett in der Fabrik zusammengenäht, verklebt und an den Einsatzort geflogen werden. Luftfahrtbereich: Insbesondere durch die bereits

beschriebenen Gewichtseinsparungen bei gleichzeitig hoher Stabilität sind die erfindungsgemäßen Leichtbauelemente geradezu ideal für den Einsatz im Luftfahrtbereich. Das erfindungsgemäße Bauelement eignet sich hervorragend als Konstruktionselement in einem Luftfahrzeug. Besonders gute Ergebnisse werden beim Einsatz in einem Luftfahrzeug, dessen Auftrieb auf aerostatischen Kräften beruht, vorzugsweise einem Luftschiff, erzielt. Eine Anreicherung des geblähten Materials mit Helium oder anderen Edelgasen erhöht die positiven Eigenschaften der Leichtbauelemente zusätzlich. Praktische Versuche haben ergeben, dass sich erfindungsgemäße Leichtbauelemente, die eine sechseckige, also wabenförmige Form aufweisen, besonders gut als

Konstruktionselement in einem Luftfahrzeug eignen. So weisen Luftschiffe, die aus Leichtbauelementen mit einer wabenförmigen Struktur aufgebaut sind, eine überraschend hohe Stabilität auf. Darüber hinaus eignet sich die wabenförmige Struktur hervorragend für eine modulare

Bauweise. Hier überzeugt besonders die Minimierung der Bauteile und somit der Arbeitsschritte und -stunden.

Schiffsbau: Auch im Schiffsbau werden leichte aber dennoch stabile Bauelemente benötigt. Ob die Erstellung der

Außenhaut ohne Negativform oder die stabileren Spannten. Ebenso Pritschenschiffe. Dies sind Container - Flussschiffe, die im Oberflächenwasser mit ihrer Fracht als Schnellboote, bei geringem Tiefgang die

Partikulierschifffahrt wieder in Gang setzen. Ebenso

Passagierschiffe, die ebenfalls über Gewichtsreduktion ein schwimmendes Hotel generieren können. Für

Überschwemmungsgebiete ergeben die Leichtbauplatten Flöze und Zelte oder Unterkünfte, hergestellt in Einfachtechnik und leicht transportierbar. Hochseeschiffe kommen durch den möglichen Einsatz dieser Platten mit wesentlich geringerem Antriebsenergiebedarf aus. Tankschiffe werden sicherer. Es ist bekannt die Zwischenräume auf

Tankschiffen mit Sandwichplatten aus PU-Schaum mit textilen Deckschichten zu nutzen. Diese werden getaftet, d.h. mit Nadeln werden zwei Stoffbahnen durch den Schaum hindurch punktuell vernäht. Diese Platten können durch die erfindungsgemäßen Leichtbauelemente preiswert substituiert werden .

Kühltechnik: PUR/PIR-Schaum weist hervorragende

Dämmeigenschaften auf. Aus diesem Grund eignen sich die erfindungsgemäßen Leichtbauelemente hervorragend zum Bau von Kühlhäusern, in der Ausrüstung von Kühlschiffen und Kühltransportern und LKW-Aufliegern im Allgemeinen.

Besonders gute Ergebnisse werden bei der Verwendung von Kohlefaser-verstärktem PUR/PIR erzielt. Hier kommen vorzugsweise Hybridgarne zum Einsatz.

Securitybereich : Fahrzeug- und Gebäudeschutz im Zivil- und Militärbereich oder Polizeischutzschilde:

Für dieses Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen

Leichtbauelements ist es zweckmäßig die Verbindungsfäden im Mehrwandgewebe zumindest teilweise diagonal zu den Wänden des Mehrwandgewebes einzustellen. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Verbindungsf den im Wechsel im Wesentlichen senkrecht zu den Wänden des

Mehrwandgewebes und schräg hierzu, vorzugsweise in einem Winkel von etwa 45° angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein Innennetz gebildet, das besonders vorteilhafte

Eigenschaften aufweist.

Gute Ergebnisse werden insbesondere dann erzielt, wenn ein PU-Schaum mit hoher Dichte, vorzugsweise ein PU-Schaum einer Dichte von 200 - 300 kgcbm eingesetzt wird.

Zweckmäßig ist es ferner die Rückseite des

Leichtbauelements, d.h. die dem Aufprall abgewandte Seite des Leichtbauelements zu verharzen und/oder mit einem vorzugsweise hochfestem Elastomer zu beschichten. Auf dieses Elastomer kann außerdem ein Aramidgewebe , und ggf. wieder eine Schicht des Elastomers aufgebracht werden. Auf diese Weise sind die einzelnen Aramidgewebefäden fest im Elastomer eingebettet. Hierdurch erhält man einen

hervorragenden Kugel- und Splitterschutz/fänger .

Die vorliegende Erfindung umfasst somit ein

Leichtbauelement, in dem die textilen Verbindungsfäden zumindest teilweise schräg zu den Wänden des

Mehrwandgewebes angeordnet sind. Vorzugsweise ist das Element mit Aramidgewebe laminiert, wobei das Aramidgewebe zweckmäßigerweise in mindestens einer Elastomerlage auf der Rückseite des Leichtbauelements eingebettet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Elastomerlage Polyurethan, vorzugsweise ein PU-Sprüh- Elastomer Kompakt. Zweckmäßigerweise weist das Polyurethan eine Dichte von 0,85 bis 3 kg/m ³ und eine Shore-Härte von 30 bis 80 auf. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn das Leichtbauelement eine Hartbeschichtung auf der Vorderseite (Aufprallseite) aufweist. Das erfindungsgemäße Leichtbauelement eignet sich auch hervorragend zum Aufpilzen des weichen Metallmantels einer Schusswaffenkugel. Zu diesem Zweck kann auf die

Vorderseitengewebefläche des Laminats eine Schicht aus Keramikharzgemisch aufgebracht werden. Dieses ist

vorzugsweise angereichert mit Hartmetallpartikeln. Die auftreffende Kugel wird somit vergrößert in die Platte einschlagen und wird behindert durch den festen Schaum, den gegebenenfalls schräg verlaufenden Abstandsfäden und die hintere Gewebefläche. Danach, bereits stark

verlangsamt, bleibt sie in dem Gebilde aus Elastomer mit eingebundenem, hochfesten Aramidgewebe stecken. Durch Variierung beispielsweise folgender Parameter kann die Leistung weiter erhöht werden: a. Erhöhung der Plattendicke/ bzw.

b. der Schaumdichte

c. Vervielfachung der Schichten.

Die Reißfestigkeit des Gewebes einschließlich der

Verbindungsfäden wird vorteilhafterweise über die

Filamentmischung der verwendeten Garne (z.B. Hybridgarne) verstärkt. Hervorragend eignet sich insbesondere eine Mischung aus Aramid/Polyester/Keramik sowie Hybridgarne aus gemischten Filamenten.

Ebenfalls geeignet sind Keramikfilamente . Keramikfilamente weisen eine Hitzebeständigkeit bis über 1.000° C auf. Zur Herstellung von textilen Fasern werden ihnen üblicherweise ca.20% organische Fasern zugesetzt. Ebenfalls hervorragend geeignet sind Aramidfasern .

Aramidfasern enthalten aromatische Polyamide und werden üblicherweise unter dem Namen Kevlar vertrieben.

Aramidfasern zeichnen sich durch sehr hohe Festigkeit, hohe Schlagzähigkeit, hohe Bruchdehnung, gute

Schwingungsdämpfung aus .

Ebenfalls hervorragend geeignet sind Polyesterfilamente Polyesterfilamente werden üblicherweise aus dem

petrochemischen Polymer Polyethylentherephthalat (PET) hergestellt. Zu den herausragenden Eigenschaften gehört dass sie sehr reißfest, elastisch, scheuerfest, bestand gegen Säuren und preiswert sind.

Die PU -Schaumfüllung wird vorteilhafterweise als

Hartschaum, zweckmäßigerweise mit Beimischungen von elastischen Anteilen, Blähglas- und/oder

Feuerschutzmitteln ausgelegt und in hoher Dichte, 200 - 300 kgcbm eingebracht.

In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung weist das Leichtbauelement mindestens zwei verschiedene geblähte, thermoplastische polymere Materialien in einer räumlichen Trennung voneinander auf. Vorzugsweise

unterscheiden sich diese polymeren Materialien in ihrer Formstabilität bzw. Härte. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Leichtbauelement PUR-Hartschaum in Kombination mit PUR- Weichschaum aufweist. Als besonders zweckmäßig hat sich eine Anordnung erwiesen, in der ein weicheres polymeres Material flankierend von zwei härteren polymeren Materialien umgeben ist. Mit dieser Ausführungsform ist es möglich, einen

flexiblen Bereich in das Leichtbauelement zu integrieren. Dieser Bereich kann zur Ausbildung eines Gelenks, beispielsweise für die Formung von Knickstellen oder Türen, genutzt werden. Zu diesem Zweck kann es sinnvoll sein das textile Mehrwandgewebe zumindest im flexiblen Bereich dehnbar auszubilden .

Die Verwendung von PUR-Schäumen ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, da PUR-Schäume ein gutes Fließverhalten zeigen. Somit kann beim Ausschäumen der Mehrwandgewebe das Material über vergleichsweise wenige Einfüllöffnungen eingefüllt werden.

Praktische Versuche haben ergeben, dass eine besonders stabile Verbindung erhalten werden kann, wenn als geblähtes polymeres Material ein Polyurethan-Hartschaum, vorzugsweise ein Hartschaum spezieller Legierung, eingesetzt wird.

Vorteilhaft ist es insbesondere wenn Gewebe-Fadenfilamente und Schaum in den Polymeren zusammenpassen.

Die Verwendung von Polyurethan-Hartschaum zur Herstellung des erfindungsgemäßen Leichtbauelements ist auch deshalb

vorteilhaft, weil Polyurethan-Hartschaum sich durch ein hervorragendes Wärmedämmvermögen, gute mechanische

Eigenschaften und eine niedrige Rohdichte auszeichnet.

Darüber hinaus bietet Polyurethan-Hartschaum schon bei

Konstruktionsaufbauten mit geringer Dicke neben einem

optimalen Wärmeschutz auch einen außergewöhnlichen Raum- Nutzen-Vorteil. Bauelemente aus Polyurethan-Hartschaum lassen sich dank ihres geringen Gewichts problemlos verarbeiten und sind witterungsunabhängig montierbar. Auch die Verwendung von PIR-Schäumen ist zur Herstellung des erfindungsgemäßen Leichtbauelements hervorragend geeignet. Vorteilhaft am Einsatz von PIR-Schäumen ist, dass PIR-Schäume auch bei hohen Temperaturen verwendet werden können und ein ausgezeichnetes Brandverhalten zeigen.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Leichtbauelements besonders geeignet hat sich Polyurethan erwiesen, das durch Umsetzen von a) Polyisocyanaten mit

b) einer Polyolkomponente enthaltend

bl) Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber

Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen, b2 ) Treibmitteln und gegebenenfalls

b3) Flammschutzmitteln,

b4) Katalysatoren und/oder weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen, hergestellt wird.

Als organische Polyisocyanate a) kommen vorzugsweise

aromatische mehrwertige Isocyanate in Betracht. Im Einzelnen seien beispielhaft genannt: 2,4- und 2 , 6-Toluylendiisocyanat (TDI) und die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,4'- und 2 , 2 ¹ -Diphenylmethan-diisocyanat ( DI) und die

entsprechenden Isomerengemische, Mischungen aus 4,4'- und 2,4' -Diphenylmethan-diisocyanaten, Polyphenyl-polymethylen- polyisocyanate, Mischungen aus 4,4'-, 2,4'- und 2,2'- Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl-polymethylen- polyisocyanaten (Roh-MDI) und Mischungen aus Roh-MDI und Toluylendiisocyanaten . Die organischen Di- und Polyisocyanate können einzeln oder in Form von Mischungen eingesetzt werden.

Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Komponente b} eines oder mehrere durch Umsetzen von niedermolekularen mehrfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise Ethylenglykol , Propylenglykol , Trimethanolpropan, Glycerin, Zucker, noch bevorzugter Saccharose und/oder Zuckeralkohole, insbesondere Sorbit, oder Aminen, insbesondere Toluoldiamin,

Ethylendiamin, mit Alkylenoxid, vorzugsweise Ethylenoxid oder Propylenoxid hergestellte Polyetheralkohole bl.l) enthält.

Bevorzugte Polyetherpolyole weisen eine Funktionalität von 2,0 bis 3,0, eine OH-Zahl von 20 bis 56 und mehr als 80 mol%, Insbesondere mehr als 90 mol%, primäre OH-Gruppen auf.

Die Verwendung von Aminen hat den Vorteil, dass dem Polymer Härte sowie eine verbesserte Temperaturbeständigkeit

verliehen wird. Darüber hinaus kann mit Aminoverbindungen die Reaktionsgeschwindigkeit der Polyaddition erhöht werden.

Zur Herstellung der Polyetheralkohole bl.l} ebenfalls

geeignete Polyole sind Polyole auf Basis von Rapsöl- oder Rizinusöl als nachwachsende Rohstoffe.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der

Erfindung sind die Polyether-Alkohole bl.l)

Umsetzungsprodukte von Alkandiolen und/oder Alkantriolen mit Propylenoxid .

Die durch Umsetzung von niedermolekularem, mehrfunktionellem Alkohol mit Alkylenoxid erhaltenen Polyether-Alkohole bl.l) sind in der Polyurethan-Chemie gebräuchliche Verbindungen und fungieren als Zellöffner.

Die Molmassen der eingesetzten Polyether-Alkohole bl.l) können in weiten Bereichen schwanken. Besonders geeignet sind Polyether-Alkohole bl.l) mit Molmassen im Bereich von 100 bis 1.000, vorzugsweise im Bereich von 200 bis 700.

Gute Ergebnisse werden auch erzielt, wenn die Komponente b) eines oder mehrere durch Kondensation von mehrfunktionellen Alkoholen, vorzugsweise Diolen, mit 2 bis 12

Kohlenstoffatomen, noch bevorzugter 2 bis 6

Kohlenstoffatomen, insbesondere Ethylenglykol ,

Diethylenglykol, Triethylenglykol , Tetraethylenglykol , 1,2- Propylenglykol, Dipropylenglykol , 1 , 2-Propandiol , 1,4-

Butandiol, 3-Methyl-l , 5-pentandiol , 1 , 5-Pentandiol , 1,4- Hexandiol, 1 , 6-Hexandiol, 1, 10-Decandiol, Glycerin,

Trimethylolpropan, bzw. Mischungen daraus mit

mehrfunktionellen Carbonsäuren mit 2 bis 12

Kohlenstoffatomen, vorzugsweise aromatischen bifunktionellen Säuren, insbesondere Phtalsäure, Isophthalsäure,

Terephtalsäure, Adipinsäure und/oder isomeren

Naphthalindicarbonsäuren, hergestellten Polyesterpolyolen enthält .

Als Alkoholkomponente zur Herstellung der aliphatischen Polyesterpolyole werden vorzugsweise Monoethylenglykol und Diethylenglykol verwendet, besonders bevorzugt

Monoethylenglykol .

Vorzugswelse weisen die aliphatischen Polyesterpolyole eine Funktionalität von 1,8 bis 6,5 insbesondere von 1,8 bis 3,0, eine OH-Zahl von 15 bis 500 rag KOH/g, insbesondere von 100 bis 300, sowie eine Säurezahl von 0,5 bis 5,0 mg KOH/g auf.

Vorteilhaft an der Verwendung von Polyetherpolyolen ist ihre Hydrolysestabilität. Vorteilhaft an der Verwendung von

Polyesterpolyolen ist, dass sie unempfindlich gegen

Photooxidation sind und die Festigkeit in fertigem

Polyurethan erhöhen. Ganz besonders bevorzugt enthält die Komponente b) ein

Gemisch aus Polyether- und Polyester-Polyolen wie vorangehend beschrieben .

Neben den aliphatischen Polyesterpolyolen bzw.

Polyetherpolyolen kann die Polyolkomponente weitere

Verbindungen mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven

Wasserstoffatomen enthalten, die keine Polyesterpolyole sind, beispielsweise niedermolekulare Kettenverlängerer oder

Vernetzer. Diese Zusätze können eine Verbesserung der

Fließfähigkeit des Reaktionsgemisches und der

Emulgierfähigkeit der treibmittelhaltigen Formulierung auf kontinuierlich produzierenden Anlagen bewirken. Bevorzugt werden hierbei Verbindungen eingesetzt, welche eine

Funktionalität von 1,8 bis 4,5, eine OH-Zahl von 20 bis 460 mg KOH/g und gegebenenfalls primäre OH-Gruppen aufweisen.

Besonders einfach gestaltet sich der Einsatz von PUR-Schäumen in Form von Zwei-Komponenten-Systemen. Hierin kann

beispielsweise die erste Komponente Polyisocyanat enthalten und die zweite Komponente die Polyolkomponente. Hervorragende Ergebnisse werden bei Verwendung des LAMOLTAN®- Polyurethan-Hartschaumsystems B2-G22-31-5, erhältlich bei der Firma Lackfa Isolierstoff GmbH & Co. KG, erzielt.

Bei der Herstellung von Polyurethanen und Polyisocyanurat können neben den Grundrohstoffen auch Hilfs- oder

Zusatzstoffe eingesetzt werden. So können Katalysatoren verwendet werden, die der Reaktionsbeschleunigung dienen. Soll eine verzögerte Bescheunigung stattfinden, so können vorteilhafter Weise Imidazolderivate als sogenannte latente Katalysatoren eingesetzt werden. Geeignet sind auch tertiäre Amine und/oder Organo-Zinn-Verbindungen .

Tenside, z.B. Emulgatoren, bewirken eine verbesserte

Mischbarkeit der eigentlich "unverträglichen"

Reaktionspartner Polyisocyanat/Polyol/Wasser und tragen somit in Kombination mit Katalysatoren zu einer gleichmäßigen

Polyurethanbildung bei. Spezielle Siliciumorganische

Verbindungen dienen als Schaumstabilisatoren und/oder

Zellregler bei der Schaumstoff-Herstellung . Sie stabilisieren den aufsteigenden Schaum bis zur Aushärtung. Darüber hinaus können sie die Offen- und Geschlossenzelligkeit sowie die Porengröße des Schaumstoffs regeln.

Treibmittel können zur Herstellung von Schaumstoffen aus der flüssigen, viskosen Reaktionsmasse dienen. Dabei wird

zwischen chemischen und physikalischen Treibverf hren

unterschieden. Das Erstere beruht auf der Isocyanat-Wasser- Reaktion; diese liefert gasförmiges Kohlendioxid (CO2) als Treibgas. Bei physikalischen Verfahren wird durch den Zusatz niedrigsiedender Flüssigkeiten das exotherm reagierende

Gemisch durch Verdampfen des Treibmittels aufgeschäumt. Dabei können vorteilhafter Weise anstelle von FCKW aus Gründen des Umweltschutzes die Ozonschicht weniger bzw. nicht schädigende HF{C)KW und/oder Kohlenwasserstoffe wie insbesondere Pentan, Cyclopentan verwendet werden.

Eingesetzt wird soviel Treibmittel und Co-Treibmittel , wie zur Erzielung einer dimensionsstabilen Schaummatrix und gewünschten Rohdichte nötig ist. In der Regel sind dies zwischen 0 und 6,0 Gew.-% an Co-Treibmittel und zwischen 1,0 und 30,0 Gew.-% an Treibmittel, jeweils bezogen auf

100 Gew.-% Polyolkomponente . Das Mengenverhältnis von Co- Treibmittel zu Treibmittel kann je nach Bedarf von 1:7 bis 1:35 betragen. Als Co-Treibmittel kann Wasser eingesetzt werden, bevorzugt in einer Menge bis 6 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 bis 4 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Verbindungen mit gegenüber Isocyanat reaktiven Wasserstoffatomen in der

Polyolkomponente .

Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Treibmittel sind

Pentafluorbutan/Heptafluorpropan und/oder ein Gemisch

hiervon . Flammschutzmittel können zur Verminderung der Brennbarkeit von Polyurethan zugesetzt werden. Dafür kommen sowohl

anorganische (insbesondere Aluminiumhydroxid,

Magnesiumhydroxid, Aluminiumoxidhydrate,

Ammoniumpolyphosphate) als auch organische Chlor, Brom, Phosphor und/oder Stickstoff enthaltende Verbindungen in

Frage. Besonders geeignet sind Tetrabrombenzoesäureester und aliphatische Bromverbindungen. Das Flammschutzmittel kann vorzugsweise der Polyolkomponente zugesetzt werden, bevorzugt in einer Menge von 10-25 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge an Verbindungen mit gegenüber Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen in der

Polyolkomponente. Derartige Flammschutzmittel sind dem

Fachmann im Prinzip bekannt und beispielsweise in

"Kunststoffhandbuch", Band 7 "Polyurethane", Kapitel 6.1. beschrieben. Diese können beispielsweise brom- und

chlorhaltige Polyole oder Phosphorverbindungen wie die Ester der Orthophosphorsäure und der Metaphosphorsäure , die ebenfalls Halogen enthalten können, sein. Bevorzugt werden bei Raumtemperatur flüssige Flammschutzmittel gewählt. Füllstoffbeigaben (insbesondere Blähglas, Kreide, Silikate, Schwerspat, Wollastonit, Glas, Hanf, Jute) können zum

Verfestigen und/oder zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist eine Beigabe von Carbon-Nanotubes .

In manchen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, elektrisch leitfähige Füllstoffe zu verwenden oder die leitfähigen Materialien als Beschichtung auf das Leichtbauelement aufzubringen. Auch hierfür sind Carbon-Nanotubes besonders geeignet.

Wird das erfindungsgemäße Leichtbauelement mit elektrisch leitfähigen Materialien ausgestattet, so kann es zu den verschiedensten Zwecken eingesetzt werden, in denen es von Vorteil ist, beheizte bzw. geladene Verbundwerkstoffe zu erzeugen. Beispiele hierfür sind: - das Unterdrücken von Feuchtigkeit in einem Gegenstand, wie beispielsweise einer Mauer; das Verleihen einer Insektiziden Wirkung durch einen Stromdurchfluss ; das Verleihen einer antistatischen Wirkung durch ein Stromfluss; das Einstellen und/oder Halten der Temperatur einer Flüssigkeit bzw. von Lebensmitteln innerhalb eines

Behältnisses ;

- die Vermeidung von Taupunktunterschreitungen auf Innen- Außenwänden und sonstigen Gebäudeteilen, vorwiegend auf wärmegedämmten Fassaden ( -teilen) . das Abtöten von biologischem Bewuchs durch

Hitzeentwicklung; die Vermeidung von biologischem Befall in Innenräumen, vorwiegend in Feuchträumen; die abhörsichere Gestaltung eines Raums, Faradaykäfig .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Leichtbauelement verwendet als Konstruktionselement in einem Luftfahrzeug, vorzugsweise in einem Luftfahrzeug, dessen Auftrieb auf aerostatischen Kräften beruht. Ebenfalls hervorragend geeignet als Füllstoffe sind Partikel, die an der Oberfläche der Wände des Mehrwandgewebes und/oder der textilen Verbindungsfäden anhaften. Auf diese Weise können die Fasern verstärkt und der Verbund mit dem

thermoplastischen Material verbessert werden. Weiter

bevorzugt ist es wenn die Füllstoffe eine große spezifische Oberfläche (BET) , vorzugsweise mehr als 20 m ² /g, noch

bevorzugter mehr als 40 m ² /g, insbesondere mehr als 50 m ² /g, aufweisen. Bei der Verwendung derartiger Füllstoffe kann der Verbund mit dem thermoplastischen Material weiter verbessert werden .

Weitere Hilfs- oder Zusatzstoffe sind Alterungsschutzmittel gegen die Photooxidation und Hydrolyse. Diese sind für viele Anwendungen von Vorteil. Geeignete Alterungsschutzmittel sind dem Fachmann bekannt und umfassen beispielsweise Lactone und substituierte Phenole.

Farbmittel zur Masse-Einfärbung umfassen Zubereitungen aus anorganischen oder organischen Farbstoffen oder Pigmenten im Polyolen .

Antistatika vermindern die elektrostatische Aufladung und Biozide schützen die Materialien gegen Angriffe von

Mikroorganismen (Bakterien, Pilze} .

Katalysatoren können ebenfalls vorzugsweise in der

Polyolkomponente vorhanden sein. Besonders geeignet sind insbesondere aminische Katalysatoren. Diese werden

vorzugsweise in einer solchen Menge eingesetzt, dass z.B. auf kontinuierlich produzierenden Anlagen Elemente mit Geschwindigkeiten bis zu 60m/min je nach Elementstärke produziert werden können.

Beispiele für derartige Katalysatoren sind: Triethylendiamin, N, -Dimethylcyclohexylamin, Tetramethylendiamin, l-Methyl-4- dimethylaminoethylpiperazin, Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, Ν,Ν' ,N"-Tris- dimethylaminopropyl } hexahydrotriazin,

Dimethylaminopropylformamid, N, N, N ' , N ' -Tetramethyle- thylendiamin, N, N, N ' , ' -Tetramethylbutandlamin,

Tetramethylhexandiamin, Pentamethyldienthylentriamin, Te- tramethyldiaminoethylether , Dimethylpiperazin, 1,2- Dimethylimidazol, 1-Azabicyclo [ 3.3.0 ] octan, Bis- (dimethyl- aminopropyl) -harnstoff N-Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, N-Cyclohexylmorpholin, 2 , 3-Dimethyl-3 , 4 , 5 , 6- tetrahydropyrimidin, Triethanolamin, Diethanolamin,

Triisopropanolamin, N-Methyldiethanolamin, N- Ethyldiethanolamin, Dimethylethanolamin, Zinn- (11) -acetat , Zinn- ( 11) -octoat , Zinn- ( 11) -ethylhexoat , Zinn- ( 11) -laurat , Dibutylzinndiacetat , Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat , Dioctylzinndiacetat, Tris- (N, -di-methylaminopropyl) -s- hexahydrotriazin, Tetramethylammoniumhydroxid,

Natriumacetat , Natriumoctoat , Kaliumacetat , aliumoctoat, Natriumhydroxid oder Gemische dieser Katalysatoren.

Als Schaumstabilisatoren, die ebenfalls der Polyolkomponente zugesetzt werden können, kommen vor allem Polyethersiloxane in Frage. Diese Verbindungen sind im Allgemeinen so

aufgebaut, dass ein Copolymerisat aus Ethylenoxid und

Propylenoxid mit einem Polydimethylsiloxanrest verbunden ist. Zur Beeinflussung des Lambdaalterungsverhaltens können der Polyolkomponente feste Additive wie z.B. Nanoteilchen

zugesetzt werden. Weitere Beispiele von gegebenenfalls in der erfindungsgemäßen Polyolformulierung mitzuverwendenden festen Additiven sind literaturbekannt.

Erfindungsgemäß können Weichschaumstoffe und Hartschaumstoffe eingesetzt werden. Die Verwendung von Hartschaumsto fen ist erfindungsgemäß bevorzugt, da diese bei Druckbeanspruchung einen hohen Verformungswiderstand aufweisen. Darüber hinaus besitzen Hartschaumstoffe eine hervorragend niedrige

Wärmeleitung infolge der in den geschlossenen Zellen

vorhandenen Dämmgase. Bei der Herstellung von Polyurethan-Schaumstoff ist die

Kennzahl ein wichtiger Parameter. Die Kennzahl gibt das prozentuale Verhältnis der tatsächlich eingesetzten

Isocyanat-Menge zur stöchiometrisch, d.h. berechneten, NCO- Menge an. So bedeutet beispielsweise eine Kennzahl von 100, dass die eingesetzte Menge Isocyanat der berechneten

entspricht. Bei einer Kennzahl größer als 100 übersteigt die eingesetzte Menge Isocyanat die berechnete Menge. Liegt die Kennzahl unter 100 so ist die eingesetzte Menge Isocyanat niedriger als die berechnete Menge. Durch Veränderung der Kennzahl können Verarbeitbarkeit des Reaktionsgemisches bzw. die Eigenschaften des Polyurethan-Werkstoffes beeinflusst werden. Im vorliegenden Fall haben sich Kennzahlen von 90 bis 180, vorzugsweise von 105 bis 150, noch bevorzugter von 108 bis 120 und insbesondere von 110 erwiesen.

Die Rohdichte hat einen wesentlichen Einfluss auf die

Wärmeleitfähigkeit des thermoplastischen Polymers. So nimmt mit zunehmender Rohdichte die Menge an Gerüstsubstanz zu. Dadurch erhöht sich der Anteil der Wärmeleitung über die Zellwände. Vorteilhaft an einer Einstellung der Rohdichte auf niedrige Werte, vorzugsweise unterhalb von 65 kg/m ³ ist, dass die gebildeten Verbundelemente ein niedriges Gewicht

aufweisen, was insbesondere für den Einsatz im Leichtbau von Vorteil ist.

Ein weiterer wesentlicher Parameter zur Charakterisierung von Polyurethan Hartschaumsystemen sind die Reaktionszeiten, die standardmäßig bei 20°C für einen 100g-Ansatz bei freier

Verschäumung gemessen werden. Charakteristische Parameter sind die Startzeit, die Abbindezeit sowie die Steigzeit.

Unter Startzeit wird die Zeit verstanden vom Beginn der

Vermischung der Reaktionspartner bis zum sichtbaren

Schäumbeginn des Gemischs. Die Abbindezeit kennzeichnet den Übergang des Reaktionsgemischs vom flüssigen in den festen Zustand. Da ab diesem Zeitpunkt mit einem Holzstab aus dem Reaktionsgemisch Fäden gezogen werden können, wird sie auch "Fadenziehzeit" genannt. Die Steigzeit gibt das Ende des optisch wahrnehmbaren Aufsteigens an.

Praktische Versuche haben ergeben, dass erfindungsgemäß besonders geeignete plastische Schaumstoffe eine Startzeit von 10 Sekunden bis 3 Minuten, vorzugsweise 20 Sekunden bis 2 Minuten und insbesondere 20 Sekunden bis 1 Minute aufweisen sowie eine Abbindezeit von 10 Sekunden bis 500 Sekunden, vorzugsweise 50 Sekunden bis 300 Sekunden, und insbesondere 100 Sekunden bis 200 Sekunden; und eine Steigzeit von 10 Sekunden bis 400 Sekunden, vorzugsweise 50 Sekunden bis 300 Sekunden und insbesondere 100 bis 200 Sekunden. Die Wärmeleitfähigkeit v ist eine spezifische

Stoffeigenschaft . Sie gibt an, welcher Wärmestrom in Watt (W) durch eine I m ² große und 1 m dicke ebene Schicht eines Stoffes hindurchgeht, wenn die Temperaturdifferenz der

Schichtoberflächen in Richtung des Wärmestroms 1 Kelvin (K} beträgt. Die Wärmeleitfähigkeit des geblähten polymeren

Materials im erfindungsgemäßen Leichtbauelement beträgt vorzugsweise 0,005 bis 1 W/ (m*k) , vorzugsweise von 0,01 bis 0,1 W/(m*k) insbesondere von 0,024 bis 0,03 W/ (m*k} . Somit weist das erfindungsgemäße Leichtbauelement ein

hervorragendes Dämmvermögen auf.

Das Festigkeitsverhalten von Polyurethan-Hartschaum wird wesentlich durch die Roh-Dichte bestimmt. Beim Verhalten unter Druckbeanspruchung unterscheidet man üblicherweise zwischen Druckspannung und Druckfestigkeit. Die Druckspannung ermittelt man i. d. R. bei einer Stauchung von 10 %. Als Druckfestigkeit bezeichnet man die maximale Spannung bis zum Erreichen der Bruchgrenze. Praktische Versuche haben gezeigt, dass das erfindungsgemäße Leichtbauelement eine hervorragende Druckfestigkeit und Druckspannung aufweist. So zeigt das geblähte polymere Material im erfindungsgemäßen

Leichbauelement eine Druckfestigkeit und/oder eine

Druckspannung bei 10 % Stauchung gemessen gemäß EN 826 von mindestens 60 kPa, vorzugsweise mindestens 80 kPa, noch bevorzugter von mindestens 100 kPa, insbesondere von

mindestens 150 kPa.

Weitere wesentliche Parameter zur Kennzeichnung der

Stabilität von Leichtbauelementen sind Zugfestigkeit

senkrecht zur Plattenebene, Scherfestigkeit und

Biegefestigkeit. So werden insbesondere Dämmstoffe häufig im Verbund mit anderen Baustoffen, z. B. im

Wärmedämmverbundsystem, im industriellen und

landwirtschaftlichen Hallenbau eingesetzt. In diesen

Anwendungen sind sie auf Zug-, Scher- und Biegefestigkeit beansprucht. Praktische Versuche haben gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Leichtbauelemente hervorragende Ergebnisse zeigen .

So weist das geblähte polymere Material im erfindungsgemäßen Leichtbauelement eine Zugfestigkeit gemäß EN 1607 senkrecht zur Plattenebene bei einer Rohdichte von 30 bis 40 kg/m ³ von 10 bis 200 kPa, vorzugweise von 20 bis 150 kPa, noch

bevorzugter von 40 bis 100 kPa, und/oder bei einer Rohdichte von 30 bis 80 kg/m ³ von 10 bis 1500 kPa, vorzugweise von 20 bis 1200 kPa, noch bevorzugter von 40 bis 900 kPa auf.

Darüber hinaus zeigt das geblähte polymere Material eine Scherfestigkeit gemäß EN 12090 bei einer Rohdichte von 30 bis 40 kg/m ³ von 50 bis 250 kPa, vorzugweise von 60 bis 180 kPa, noch bevorzugter von 80 bis 120 kPa, und/oder bei einer

Rohdichte von 30 bis 80 kg/m von 70 bis 600 kPa, vorzugweise von 90 bis 500 kPa, noch bevorzugter von 120 bis 450 kPa .

Ferner zeigt das geblähte polymere Material im

erfindungsgemäßen Leichtbauelement eine Biegefestigkeit gemäß EN 12089 bei einer Rohdichte von 30 bis 40 kg/m ³ von 150 bis 800 kPa, vorzugweise von 200 bis 600 kPa, noch bevorzugter von 250 bis 500 kPa, und/oder bei einer Rohdichte von 30 bis 80 kg/m ³ von 150 bis 1800 kPa, vorzugweise von 200 bis 1500 kPa, noch bevorzugter von 250 bis 1300 kPa . Das erfindungsgemäße Leichtbauelement weist auch

hervorragende Werte bezüglich des E-Moduls auf. So zeigt das geblähte polymere Material ein E-Modul, gemäß EN 1607 bei einer Rohdichte von 30 bis 40 kg/m ³ von 2 bis 20 MPa,

vorzugweise von 4 bis 15 MPa, noch bevorzugter von 6 bis 9 MPa, und/oder bei einer Rohdichte von 30 bis 80 kg/m ³ von 4 bis 50 MPa, vorzugweise von 6 bis 40 MPa, noch bevorzugter von 8 bis 32 MPa.

Ein weiterer wichtiger Parameter von Leichtbauelementen ist das thermische Ausdehnungsverhalten. Jeder Stoff dehnt sich bei Erwärmung aus. Die materialspezifische Wärmeausdehnung pro 1 Kelvin Temperaturerhöhung wird durch den

Wärmeausdehnungskoeffizienten beschrieben. Bei

geschlossenzelligen Schaumkunststoffen beeinflusst auch der Gasdruck im Zellgefüge das Ausdehnungsverhalten. Der

Wärmeausdehnungskoeffizient von Polyurethan-Hartschaum im erfindungsgemäßen Leichtbauelement hängt unter anderem ab von der Rohdichte, der Art des Mehrwandgewebes, einer eventuellen Fixierung des Leichtbauelements auf einer Bauteilschicht sowie dem gewählten Temperaturbereich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das geblähte polymere Material im erfindungsgemäßen

Leichtbauelement einen Wärmeausdehnungskoeffizienten gemäß DIN 1604 von 0, 5 · IQ ^"5■ K ^"1 bis 20·10 ^"5 ·Κ ^-1 , vorzugsweise von 1 ^■ 10 ^"5 -K ^_1 bis 15·10 ^~5 ·Κ ^_1 und insbesondere von 3 ^■ 10 ^"5 · K ^"1 bis V-IO^-K ^"1 auf.

Die spezifische Wärmekapazität der Bauelemente ist ebenfalls von Relevanz. So hat die spezifische Wärmekapazität der Baustoffe eine Bedeutung für das Wärmespeichervermögen der Bauelemente. Das Wärmespeichervermögen, auch

Wärmespeicherfähigkeit genannt, gibt an, wie viel Wärme ein homogener Baustoff von 1 m ² Oberfläche und der Dicke s bei einer Temperaturerhöhung um 1K speichern kann.

Das geblähte polymere Material des erfindungsgemäßen

Leichtbauelements weist vorzugsweise eine spezifische

Wärmekapazität gemäß EN 12524 von 500 bis 3000 J(kg*K), vorzugsweise von 1000 bis 2000 J(kg-K), und insbesondere von 1200 bis 1600 J(kg-K), auf.

Soll das erfindungsgemäße Leichtbauelement als Wärmedämmstoff eingesetzt werden, so ist es von Vorteil, wenn es eine hohe Geschlossenzelligkeit aufweist, die zu einer geringen

Wärmeleitung führt. So ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn das geblähte polymere Material eine Geschlossenzelligkeit von mehr als 60 VI. %, vorzugsweise von mehr als 70 Vi. %, noch bevorzugter von mehr als 80 VI. % und insbesondere von mehr als 90 VI. %, aufweist.

Die Härte, das Gewicht und die Materialeigenschaften des Bauelements werden stark von der eingestellten Rohdichte beeinflusst. Praktische Versuche haben gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn die Rohdichte des polymeren Materials auf einen Wert von mehr als 40 kg/m ³ , vorzugsweise von 42 bis 80 kg/m ³ , noch bevorzugter von 43 bis 70 kg/m ³ , insbesondere von 45 bis 62 kg/m ³ eingestellt wird. Die Einstellung einer

Rohdichte auf Werte von mehr als 40 kg/m ³ ist bei der

Herstellung der erfindungsgemäßen Leichtbauelemente von

Vorteil, da somit eine vollständige Verteilung des geblähten polymeren Materials - trotz Verbindungsfäden - erzielt werden kann . Das Aufschäumen des polymeren Materials kann über die verschiedensten gebräuchlichen Methoden bewirkt werden. So eignet sich beispielsweise das Aufschäumen mittels

physikalischem Schäumen, chemischem Schäumen und/oder mechanischem Schäumen. Erfindungsgemäß besonders geeignet ist das Aufschäumen des polymeren Materials mittels eines

Treibmittels, vorzugsweise eines physikalisch wirkenden

Treibmittels, insbesondere mittels niedrig siedender

Kohlenwasserstoffe, speziell Pentan, Kohlendioxid und/oder teilfluorierten Kohlenwasserstoffen, speziell

Pentafluorbutan, Tetrafluorethan, Pentafluorpropan und/oder Heptafluorpropan . Vorteilhafter Weise wird das thermoplastische polymere

Material bei Normaldruck oder Unterdruck zwischen die Wände des Mehrwandgewebes geschäumt.

Die Herstellung der PUR-/PIR-Schaumstoffe kann nach dem dem Fachmann bekannten Einstufenverfahren durchgeführt werden, bei dem die Reaktionskomponenten kontinuierlich oder

diskontinuierlich miteinander zur Reaktion gebracht werden. Beispiele sind in US-A 2 764 565, in G.Oertel (Hrsg.) „Kunststoff-Handbuch" , Band VII, Carl Hanser Verlag, 3.

Auflage, München 1993, S. 267 ff., sowie in K. Uhlig (Hrsg.) „Polyurethan Taschenbuch", Carl Hanser Verlag, 2. Auflage, Wien 2001, S. 83-102 beschrieben. Bei der kontinuierlichen Herstellung haben sich insbesondere Doppelband-Anlagen als zweckmäßig erwiesen.

Das Mehrwandgewebe kann ein Zweiwandgewebe, ein Gewebe aus drei Wandschichten mit jeweils einem Hohlraum zwischen zwei Schichten oder ein Mehrwandgewebe mit einer nach

Verwendungszweck zu bestimmenden Vielzahl von Wandschichten sein. Besonders bevorzugt ist jedoch ein Zweiwandgewebe. Die erfindungsgemäß einzusetzenden Mehrwandgewebe weisen im Falle der Zweiwandgewebe zwei voneinander beabstandete Gewebe auf. Die beiden voneinander beabstandeten Gewebe bilden die ggf. weiter zu behandelnden Außenflächen der Leichtbauelemente und sind durch Fäden (Verbindungsfäden) miteinander verbunden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese verbindenden Fäden mit den beiden Geweben verwoben sind. Es versteht sich, dass die Verbindungsfäden nicht nur als einzelne Fäden, sondern in beliebiger Form, beispielsweise gebündelt oder in Form von abstandshaltenden Stegen, ausgebildet sein können. Der

Abstand zwischen den beiden flächigen Geweben des

Zweiwandgewebes kann einige Millimeter bis zu einem Meter und mehr betragen.

Die Gewebe und die die flächigen Gewebe verbindenden Fäden sind aus Polymerfasern, vorzugsweise Polyesterfasern,

Aramidfasern, Polypropylenfasern, Polyamidfasern und/oder Polylactidfasern erzeugt. Die Polymerfasern können hochfest und flammwidrig ausgerüstet sein. Die flammwidrige Ausrüstung kann erfolgen durch Zusatz eines Flammschutzmittels zu der Masse, aus der die Fasern erzeugt werden.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist die Verwendung von textilen Verbindungsfäden aus aromatischen Polyamiden

{Aramid-Fasern} , insbesondere Fasern, die unter dem Namen Kevlar® erhältlich sind. Ebenfalls vorteilhaft ist die

Verwendung von texturierten Fasern. So werden durch die

Texturierung folgende Eigenschaften verbessert: die Elastizität, das Volumen, die Feuchtigkeitsaufnahme, der Feuchtigkeitstransport, der Lufteinfluss . Insbesondere wird bei Verwendung texturierter Fasern eine noch bessere

Verbundhaftung erzielt.

Die Verbindungsfäden können unbehandelt oder mit

gebräuchlichen Methoden vorbehandelt werden. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt das Mehrwandgewebe und/oder die

Verbindungsfäden mit einer füllstoffkompatiblen

Imprägnierung, vorzugsweise mit einer PUR-Benetzung,

vorzubehandeln .

Vorteilhaft ist ferner, die erfindungsgemäßen

Leichtbauelemente an den außenliegenden Gewebeflächen direkt zu vernähen, zu verkleben oder zu verschweißen.

Zweiwandgewebe sind im Handel erhältlich und werden

beispielsweise durch die pile fabrics Viersen GmbH angeboten. Derartige Zweiwandgewebe werden üblicherweise auf Velour- und Teppichwebstühlen gewoben.

Die erfindungsgemäßen Leichtbauelemente erhalten ihre hohe Festigkeit durch das Zusammenwirken der vorgespannten

Gewebeflächen mit den Verbindungsfäden und dem einen

kompakten Körper bildenden geblähten polymeren Material im Innenraum zwischen den Gewebeaußenflächen. Das polymere

Material ist dazu geeignet, die Verbindungsf den

kraftschlüssig zu umschließen, wobei die Kräfte jeweils abgeleitet und auf die andere Gewebeseite sowie die weiteren Verbindungsfäden übertragen werden können. Es kann vorteilhaft sein, die Gewebeaußenflächen mit {ggf. vorgespannten) Kohlenstoffasern auszurüsten, vorzugsweise diese einzuweben. Hierdurch kann zur Verwendung der

Leichtbauelemente beispielsweise als Decken, Brückenelemente etc. eine höhere Druck-, Bruch- und Reißfestigkeit erreicht werden. Hier können Hybridfäden aus unterschiedlichen

Filamenten besondere Eigenschaften und Festigkeiten erzielen. Ebenfalls gibt es die Möglichkeit der Spezifizierung beim Spinnvorgang, Beispiel: Seele und Mantel eines Fadens aus unterschiedlichen Materialien. Ferner können die

Gewebeflächen aus verschiedenen Materialien gewoben werden, so dass es eine Vorder- und Rückseite ergibt.

Es kann ferner vorteilhaft sein, das Element ein- oder beidseitig zu beschichten. So kann es für manche Anwendungen sinnvoll sein, das Element mit einem Harz, vorzugsweise mit einem PVC- und/oder Epoxidharz zu versiegeln. Ein besonders geeignetes Verfahren zum Versiegeln eines erfindungsgemäßen Leichtbauelements mit einem Harz ist beschrieben in der

DE 10237634 AI, dessen Offenbarung hiermit in Bezug genommen wird .

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, die

Leichtbauelemente und/oder die nach Vernähen erhaltenen

Bauteile mit keramischen Materialien, metallischen

Materialien, hölzernen Materialien, mineralischen

Materialien, Kunststoffen oder sonstigen Materialien zu beschichten oder zu laminieren. Die Beschichtung kann

beispielsweise durch PVC (Polyvinylchlorid) , Aluminium- oder Stahlblech erfolgen. Das erfindungsgemäße Leichtbauelement kann auch im Verbund mit starren Deckschichten, beispielsweise

Holzwerkstoffplatten oder mineralischen Bandbaustoffen, wie z.B. Gipskartonplatten eingesetzt werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, in das Mehrwandgewebe einseitig oder beidseitig für den Lichttransport geeignete Glas- oder Licht leitende Synthetikfasern einzubringen. Hierdurch kann ein Lichttransport von der einen Seite zur anderen Seite des Leichtbauelements erreicht werden.

Um das auf der oberen Seite auffallende Licht optimal zu nutzen, kann es vorteilhaft sein, die Außenseite der oberen Gewebefläche mit einer Folie aus Acryl- oder Plexiglas zu beschichten. Hierdurch werden sowohl vertikale als auch horizontale Lichtwellen verteilt und können durch die

lichtleitenden Glasfasern aufgenommen werden. Eine Bündelung der Lichtwellen kann darüber hinaus etwa dadurch erzielt werden, dass die auf die Außenseite aufgetragene Folie aus einer Vielzahl kleiner linsenartiger Felder besteht. Diese Felder bündeln durch ihre Krümmung das Licht und übertragen es punktgenau an die lichtleitenden Glasfasern, die

beispielsweise mit der Folie verschweißt sein können. Um auf der Unterseite das Licht wiederum abzustrahlen, werden die lichttransportierenden Glasfaser-Verbindungsfäden bzw.

Glas/Synthetik-Verbindungsfäden auf der ^' Unterseite

angeschliffen bzw durch einen Laser "aufgeschmolzen". Bei einer Verwendung derartiger Leichtbauelemente als Decken- und Wandelemente können diese nicht nur die tragende Struktur darstellen und isolierend wirken, sondern auch der

Raumbeleuchtung dienen. Die erfindungsgemäßen Leichtbauelemente können als Träger für alle möglichen Materialien dienen. Sie können beispielsweise mit CIS-Solarzellen beschichtet sein. Durch diese aus einer Kupfer-Indium-Diselenid-Verbindung (CuInSe ₂ } entstandene Technologie, kann Licht in Strom umgewandelt werden. Auf diese Weise wird durch Verwendung der CIS-Technologie auf der Leichtbauelementoberfläche Strom aus Solarzellenfolien erzeugt .

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kann auch darin liegen, in Ergänzung zu der vorstehend beschriebenen

Beschichtung einer Seite des Leichtbauelements mit CIS- Solarzellen auf der gegenüber liegenden Seite des

Leichtbauelements Akkuflächen, beispielsweise Silicium-

Polymer-Akkus in einem Gitter aufzudampfen, einzuweben oder sonstwie aufzubringen und durch ein elektrisch leitfähiges Material mit den CIS-Solarzellen auf der gegenüber liegenden Plattenseite zu verbinden. Auf diese Weise kann der durch Lichteinfall in den CIS-Solarzellen produzierte Strom auf der gegenüber liegenden Plattenseite im Akkumulator oder

Akkumulatorgitter gespeichert werden.

Eine ebenfalls zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, die beschriebenen Ausgestaltungsformen des Lichttransports und der Solarstromerzeugung zu kombinieren. Hierzu kann beispielsweise auf der Außenfläche einer

Gewebeseite eine Folie aufgetragen werden {ggf. eine Folie aus Acryl- oder Plexiglas) , die wie oben beschrieben

vorzugsweise aus einer Vielzahl kleiner linsenartiger Felder besteht. Auf der zu dem Leichtbauelement gerichteten Seite der Folie wird eine Art Sieb bzw. Zwickel-Gitter der CIS- Solarzellen derart aufgetragen, dass das einfallende Licht an einigen Stellen auf die CIS-Solarzellen und an den Linsen direkt auf das Bauelement trifft. An den Stellen, an denen zwischen Folie und Bauelement keine CIS-Solarzellen

aufgetragen wurden, wird die Folie direkt mit den in dem Bauelement enthaltenen Glas/Synthetik-Verbindungsfäden verschweißt. Hierdurch wird ein Lichttransport von der Oberauf die Unterseite des Bauelements erreicht. An den Stellen zwischen Folie und Bauelement, an denen die CIS-Solarzellen aufgetragen wurden, kann parallel Strom erzeugt werden.

Besonders zweckmäßig ist auch die Beschichtung mit

organischen Solarzellen. Die Verwendung organischer

Solarzellen hat den Vorteil, dass diese einfach und

kostengünstig herstellbar sind .

Schließlich können die erfindungsgemäßen Leichtbauelemente zu Bauteilen oder Bauelementen, auch dreidimensionaler Natur, weiterverarbeitet werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur

Herstellung der erfindungsgemäßen Leichtbauelemente, welches mindestens folgende Schritte aufweist:

- zumindest teilweises Ausschäumen des Raumes zwischen den Wänden eines Mehrwandgewebes mit einem

thermoplastischen Material, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan (PUR) und Polyisocyanurat (PIR) unter

- Straffung der textilen Verbindungsf den des

Mehrwandgewebes und - Ausbildung einer Verbindung zwischen dem

thermoplastischen Material und den textilen

Verbindungsfäden und/oder den Wänden des

Mehrwandgewebes .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden die Gewebeflächen des

Mehrwandgewebes vor dem Einbringen des Polymers gespannt. Das Spannen kann beispielsweise durch mechanisches Greifen und Auseinanderziehen der beiden Gewebeflächen eines

Mehrwandgewebes erfolgen. Für die diskontinuierliche

Herstellung kann das textile Mehrwandgewebe beispielsweise in einer Vertikal- oder Horizontalpresse als Formträger

eingespannt werden. Die Temperatur des Formträgers liegt vorteilhafter Weise im Bereich von 20 bis 60°C, insbesondere 30 bis 50°C.

Vorteilhaft bei der Verwendung einer vertikal angeordneten Presse ist die einfachere Entlüftung. Praktische Versuche haben jedoch ergeben, dass auch bei Verwendung einer

horizontalen Presse sehr gute Oberflächenqualitäten bei niedrigeren Kosten erreicht werden können.

Die Beheizung der Presse kann elektrisch oder mit einem

Wärmeträger (z.B. Wasser) erfolgen. Wasser hat den Vorteil, dass mit ihm auch Reaktionswärme abgeführt werden kann und sich die Presse nicht zunehmend erwärmt. Auf diese Weise kann die Verweilzeit in der Presse reduziert werden.

In einem weiteren Schritt wird der Raum zwischen den Wänden des Mehrwandgewebes zumindest teilweise mit dem

thermoplastischen Material ausgeschäumt. Vorzugsweise wird das thermoplastische Material über die "One-shot"-Technik durch ein oder mehrere Einfülllöcher in den Raum zwischen den Wänden des Mehrwandgewebes eingefüllt. Als besonders

zweckmäßig hat sich das Einfüllen über die Längsseite

erwiesen. Die Anzahl der Einfülllöcher wird zweckmäßiger

Weise an die Länge der Bauelemente, die Austragsleistung der Maschine sowie die Anzahl und Dichte der Verbindungsfäden angepasst . Besonders zweckmäßig ist es, wenn Entlüftungsöffnungen in dem Leichtbauelement vorgesehen sind. Gute Ergebnisse werden mit Entlüftungsöffnungen mit einem Durchmesser von 1 bis 10 mm, vorzugsweise 2 bis 5 mm, erzielt. Diese können beispielsweise an den Ecken, unterhalb der oberen Deckschicht vorgesehen sein.

Die "Ein-Schuss"-Technik ist ein gebräuchliches Verfahren zum Einbringen schäumbarer thermoplastischer Materialien. Bei dem "Ein-Schuss"-Verfahren wird die Gesamtmenge an umzusetzenden Polyisocyanat mit der Gesamtmenge Polyol und ggf.

Hilfsstoffen in "einem Schuss" vermischt und durch ein

Einfüllloch eingefüllt. Vorteilhaft an der "Ein-Schuss"- Technik ist, dass eine besonders gleichmäßige Schaumstruktur erhalten werden kann. So können Schaumstörungen durch

Überwälzungen, Blasenbildung unter den Deckschichten, mangelnde Dimensionsstabilität des Schaumstoffes, die bei der Verwendung mehrerer Einfülllöcher auftreten können, vermieden werden . Erfindungsgemäß ebenfalls geeignet ist die

"Mehr-Schuss"-Technik. Bei dieser Technik wird das

Reaktionsgemisch in mehreren Schüssen über Einfülllöcher, die vorzugsweise an der Längsseite des Bauelements angeordnet sind, eingetragen. Vorteilhaft an der "Mehr-Schuss"-Technik ist die, mit der "Ein-Schuss"-Technik verglichen, verringerte Einfüllzeit .

Eine weitere Möglichkeit zum Herstellen des

Polyurethanschaums besteht darin, die Gesamtmenge

Polyisocyanat in einem ersten Schritt mit einer Teilmenge Polyol umzusetzen und in einem zweiten Schritt dieses noch reaktive NCO-Gruppen enthaltende Produkt mit der Restmenge Polyol und den erforderlichen Hilfsstoffen zum fertigen

Polyurethan umzusetzen ( "Prepolymer-Verfahren" ) .

Gegenüber dem Vorteil des schnelleren „Ein-Schuss"-Verfahrens hat der langsamere Zweistufenweg über das Prepolymer den

Vorteil, dass die Polyurethan-Polymere geordneter aufgebaut sind.

Bei Einsatz der "Mehr-Schuss"-Technik kann es vorteilhaft sein, wenn der zu füllende Hohlraum durch Shots in mehrere Bereiche eingeteilt wird und diese einzeln ausgeschäumt werden. Die Shots können beispielsweise aus

Hartschaumstreifen bestehen. Das Einfüllen des

thermoplastischen Materials kann mit üblichen

Einfülltechniken, beispielsweise der Lanzen-, Zieh- und

Gießharkentechnik erfolgen.

Bei der Lanzentechnik wird üblicherweise am Mischkopf ein Auslaufrohr angebracht, dessen Länge etwa 2/3 der

Formteillänge entspricht. Das Einfüllloch befindet sich auf der Stirnseite. Während des Einfüllens wird die Lanze langsam aus der Form gezogen. Bei der Ziehtechnik entspricht der Füllvorgang grundsätzlich dem der Lanzentechnik. Hier befindet sich jedoch zu Beginn der gesamte Mischkopf in der Form und wird während des

Füllens allmählich heraus gezogen. Hierzu ist es von Vorteil, einen entsprechend kleinen Mischkopf zur Verfügung zu

stellen .

Bei der Gießharkentechnik wird das Reaktionsgemisch mit einer sich über die offene Form bewegenden Gießharke eingefüllt.

Für diese Technik ist z. B. eine Klappdeckelpresse notwendig, die sofort nach dem Einfüllen geschlossen wird.

Die Herstellung der Bauelemente kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.

So kann die Herstellung des Leichtbauelements kontinuierlich derart erfolgt, dass Lanzetten seitlich in den Raum zwischen den Wänden eines Mehrwandgewebes einfahren und während der Vorwärtsbewegung den Schaum von der Mitte des Mehrwandgewebes zu den Seiten ablegen, und sich der Prozess laufend

wiederholt, um eine Endlosplatte herzustellen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einiger Beispiele und Figuren näher erläutert.

Beispiel 1: Herstellung eines Leichtbauelements im

Modellversuch a) Ein textiles Mehrwandgewebe aus hochfestem Polyester wird auf einen Holzrahmen in der Abmessung 720 mm x 400 mm x 67 mm gespannt. Das Element wird in einer Horizontalpresse als Formenträger eingespannt. Die Presse ist auf ca. 45°C

temperiert. Es wird ein Polyurethan Reaktionsgemisch

LAMOLTAN®-Hartschaum-System B2-G22-31-5 an der Längsseite des Mehrwandgewebes über ein Einfüllloch eingebracht. Die

Einfüllung des Polymerschaums wird mit einer Einfüllmaschine der Marka LACKFA HD-2® ausgerüstet mit 10cm ³ - Pumpen und einer Austragsleistung von 6,96 kg/min durchgeführt. Das eingetragene Volumen beträgt 19,3 Liter, die Schusszeit 8,32 Sekunden. Es wird eine Schaummenge von 965 Gramm eingebracht. Die theoretische Rohdichte beträgt 50 kg/m ³ . b) Zum Vergleich wird ein Leichtbauelement ohne textiles Mehrwandgewebe hergestellt. Hierzu wird ein Metallrahmen in der Abmessung: 490 mm x 940 mm x 65 mm mit Polyurethan der Marke LAMOLTAN®-Hartschaum-System B2-G22-31-5 befüllt. Das Einfüllvolumen beträgt 15,6 Liter, die Schusszeit 6,72

Sekunden, die eingetragene Schaummenge 780 g. Die

theoretische Rohdichte beträgt 50 kg/m ³ .

Schaumprüfung

Die in den Versuchen la und lb hergestellten

Leichtbauelemente werden auf Rohdichte, Druckfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit überprüft. a) Es zeigt sich, dass das in Versuch la erfindungsgemäß hergestellte Leichtbauelement eine gemessene Rohdichte von 48 kg/m ³ (gemessen ohne Deckschicht) aufweist. Die

Druckfestigkeit beträgt 0,35 - 0,39 MPa und ist in Figur 1 dargestellt . Wird die Druckfestigkeit mit Deckschicht gemessen, so erhält man Werte von 0,34 bis 0,36 MPa (vgl. Figur 2) .

Die Wärmeleitf higkeit des erfindungsgemäßen Bauelements wurde wie folgt bestimmt:

0,0212 W/mK (T _m = 23°C, Anfangswert)

0,0236 W/mK (T _m = 23°C, nach 6 Wochen)

0, 0249 W/mk ( T _m = 23°C, nach 12 Wochen) b) Die Rohdichte des in Beispiel lb hergestellten

Vergleichselements beträgt etwa 47 kg/m ³ . Die Druckfestigkeit des Vergleichselements ist in Figur 3 dargestellt und beträgt von 0,25 - 0,26 MPa .

Die Wärmeleitfähigkeit des Vergleichselements wurde wie folgt bestimmt :

0,0193 W/mK (T _m = 23°C, Anfangswert)

0,0208 W/mK ( T _m = 23°C, nach 6 Wochen)

0,0222 W/mk (T _m = 23°C, nach 12 Wochen)

Ergebnis Es zeigt sich, dass das erfindungsgemäße Leichtbauelement verglichen mit Polyurethanschaum ohne Mehrwandgewebe eine deutlich erhöhte Druckfestigkeit aufweist. Gleichzeitig zeigt das erfindungsgemäße Leichtbauelement eine niedrige

Wärmeleitfähigkeit . Beispiel 2: Herstellung eines Leichbauelements im Modellversuch

Es wird ein erfindungsgemäßes Leichbauelement entsprechend der Vorgehensweise von Beispiel la hergestellt. Die

Eintragung des Polyurethanschaums erfolgt mit einer

Einfüllmaschine der Marke LACKFA HD-2 mit 20 cm ³ - Pumpen und einer Austragsleistung von 18,71 kg/min. Das Mehrwandgewebe wird auf einen Holzrahmen in der

Abmessung: 895 mm x 490 mm x 55 mm gespannt. Das

Einfüllvolumen beträgt 24,1 Liter. Die Schusszeit beträgt 3,9 Sekunden (handgestoppt) . Die eingefüllte Schaummenge beträgt 1220 g. Die theoretische Rohdichte beträgt 50 kg/m ³ .

Schaumprüfung

Die Untersuchung des Bauelements ergibt, dass es eine

Rohdichte von etwa 53 kg/m ³ aufweist. Die Druckfestigkeit verschiedener Prüfkörper ist in den Figuren 4-7 dargestellt. Figur 4 zeigt die Druckfestigkeit von Prüfkörpern in

Abmessungen von 50 x 50 mm. Die Prüfkörper weisen eine

Druckfestigkeit von 0,43 - 0,46 MPa auf. Figur 5 zeigt die Druckfestigkeit von Prüfkörpern in

Abmessungen von 90 x 90 mm. Die Prüfkörper weisen eine

Druckfestigkeit von 0,45 - 0,49 MPa auf. Die Proben 4 und 5 werden ohne Deckschicht geprüft. Figur 6 zeigt die Druckfestigkeit eines Prüfkörpers mit

Abmessungen von 60 x 50 mm. Der Prüfkörper weist eine Druckfestigkeit senkrecht zu den Polfäden, gemessen mit Deckschicht, von 0,40 - 0,50 MPa auf.

Figur 7 zeigt die Druckfestigkeit eines Prüfkörpers in den Abmessungen 50 x 50 mm. Der Prüfkörper weist eine

Druckfestigkeit senkrecht zu den Polfäden, gemessen ohne Deckschicht, von 0,29 - 0,32 MPa auf.