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Title:
PROCESS AND ARRANGEMENT FOR MANUFACTURING A PREFABRICATED INSULATING WALL ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/021512
Kind Code:
A1
Abstract:
A process is disclosed for manufacturing an angular insulating wall element consisting of an angular rigid foam plate linked to brick fillets. Angular, one-piece fillets are spaced a part in a lying mould having an essentially V-shaped cross-section and the spacings between the fillets are filled with a mixture of sand and isocyanate. Between the backs of the fillets and the sand/isocyanate mixture on the one hand and a countermould (10) on the other hand is introduced a rigid foam layer, whereas part of the rigid foam partially impregnates the sand/isocyanate mixture. The areas of the mixture that are not impregnated with rigid foam are removed after curing the rigid foam layer. A moulding box for carrying out this process is also disclosed.

Inventors:
PISCHEL DIETER A (DE)
Application Number:
PCT/DE1992/000434
Publication Date:
December 10, 1992
Filing Date:
May 28, 1992
Export Citation:
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Assignee:
PISCHEL DIETER A (DE)
International Classes:
B29C44/12; B29C44/58; B29C70/68; E04F13/14; (IPC1-7): B29C67/22; E04F13/08
Foreign References:
US5061161A1991-10-29
DE3045836A11982-07-08
DE8201949U11982-05-19
EP0401051A21990-12-05
EP0345244A11989-12-06
DE170018C
DE294020C
DE1804248A11970-05-14
US3602476A1971-08-31
DE2514273A11976-09-23
US3426490A1969-02-11
Attorney, Agent or Firm:
Meyer, Ludgerus A. (Hamburg 36, DE)
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Claims:
Ansp_rüch.e
1. Verfahren zur Herstellung eines winkelförmigen Wandelements, bestehend aus einer winkelförmigen Hartschaumplatte mit da¬ mit verbundenen, durch eine mörtelartige Masse voneinander getrennte Ziegelriemchen, dadurch gekennzeichnet, daß win¬ kelförmige, einstückig ausgebildete Riemchen nebeneinander mit Abstand in eine liegende Form (2, 3) mit im wesentlichen Vförmigem Querschnitt eingelegt werden, daß die Zwischen¬ räume zwischen den Riemchen mit einer Mischung aus Sand und Isocyanat ausgefüllt werden und zwischen die Rückflächen von Riemchen und Sand/IsocyanatMischung und einer Gegenform (10) eine Hartschaumschicht eingebracht wird, wobei ein Teil des Hartschaummaterials die Sand/IsocyanatMischung teilwei¬ se durchdringt und die nicht mit Hartschauiranaterial durch¬ drungenen Mischungsbereiche nach Aushärtung des Hartschaum¬ materials entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Sand und Isocyanat aus 30 80 Volumenteilen Sand und einem Volumenteil Isocyanat und das Hartschaum¬ material aus Polyurethanschaum besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Vertiefungen (8, 13) zur Aufnahme der Riemchen verseh¬ ene Form außerhalb der mit Riemchen bzw. der Sand/Isocyanat Mischung ausgefüllten Bereiche vor der Einbringung des Hart¬ schaummaterials mit einem Trennmittel beschichtet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenform (10) vor der Einbringung des HartschaumMaterialε mit einer Papierläge bedeckt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen und verwendeten Materialien vor der Verarbeitung auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erhöhte Temperatur 20 100°C beträgt.
7. Einrichtung zur Herstellung eines winkelförmigen Wandele¬ ments, bestehend aus einer winkelförmigen Hartschaumplatte mit damit verbundenen durch eine mörtelartige Masse vonein¬ ander getrennten Ziegelriemchen, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit Ausnehmungen (8, 13) zur Aufnahme von winkelförmigen Riemchen im rechten Winkel zur Bildung einer wannenförmigen Form zusammensetzbare Formteile (2, 3) vorgesehen sind, und daß eine Gegenform (10) unter Bildung eines Abstandes auf die beiden Formteile (2, 3) aufsetzbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Aluguß bestehende Form eine innere Polyamdidbeschichtung aufweist.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile Heizeinrichtungen aufweisen.
10. Isolierendes, winkelförmiges, vorgefertigtes Wandelement, be¬ stehend aus mit einer winkelförmigen Hartschaumplatte verbun¬ denen, durch eine SandIsocyanatMischung voneinander ge¬ trennten winkelförmigen Ziegelriemchen.
11. Wandelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Hartschaummaterial zusätzlich die Sand/IsocyanatMischung durchsetz .
12. Wandelement nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die Mischung 30 80 Volumenteile Sand und ein Volumenteil Isocyanat ent¬ hält.
13. Wandelement nach Anspruch 11, bei dem das Element mit einer Papierschicht hinterlegt ist.
Description:
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines vorgefertigten, isolierenden Wandelements

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines vor¬ gefertigten, isolierenden, winkelförmigen Wandelements nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Einrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 sowie ein isolierendes, winkelförmiges Wandelement nach dem Ober¬ begriff des Anspruchs 12.

Zur Isolierung von Gebäuden ist es bekannt, auf die Wandaußen¬ seite vorgefertigte Verblendtafeln aufzutragen, die als Ver¬ bundtafeln aus einem Polyurethan-Hartschaum und Ziegelriemchen ausgebildet sind. Die einzelnen Riemchen sind gegeneinander durch Mörtelfugen abgetrennt. Auf diese Weise kann eine Gebäu¬ dewand nachträglich vollständig isoliert werden, wobei die Ge¬ bäudewand das Aussehen einer gemauerten Wand aufweist.

Derartige Verblendtafeln sind aus dem DE-GM 82 01 949.5 be¬ kannt. Zur Herstellung dieser Elemente werden Riemchen im Ab¬ stand zueinander in einer Form angeordnet und die gebildeten Fugen mit einer Mischung aus Sand gefüllt. Anschließend wird die Form mit Polyurethan-Schaum ausgeschäumt, wobei durch das Verteilen des Schaums dieser auch in die Fugen zwischen die Riemchen eindringt und bei Aushärtung die Fugen verfestigt.

Obgleich das Verfahren für flächige Wandbereiche vorteilhaft einzusetzen ist, ergeben sich Probleme an Gebäudekanten, Fen¬ ster- und Türöffnungen, d.h. an allen Gebäudebereichen, an denen Randbereiche im Winkel zueinander stehen. In diesen Bereichen ist es daher normalerweise erforderlich, die an¬ einanderstoßenden Wandelemente mit Gehrungskanten zu ver-

sehen und miteinander zu verkleben. Wenn derartige Eckver¬ bindungen nicht mit engen Toleranzen ausgebildet sind, er¬ geben sich Ansätze, die sowohl das optische Erscheinungs¬ bild stören als auch schadensanfällig sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines vorgefertigten, isolierenden, winkelför¬ migen Wandelements anzugeben, durch das ein nachträgliches Verkleben plattenförmiger Wandelemente vermieden, die Herstel¬ lungszeit des winkelförmigen Wandelements sehr klein gehalten werden kann und zusätzlich die Aufbauzeit zur Isolierung eines Gebäudes wesentlich verkürzt ist. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens sowie ein nach diesem Verfahren herge¬ stelltes Wandelement anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1, 7 und 12 angegebenen Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden an sich bekannte winkelförmige, einstückig ausgebildete Riemchen nebeneinander mit Abstand in eine liegende Form mit im wesentlichen V-för¬ migem Querschnitt eingelegt. Die Zwischenräume zwischen den Riemchen werden mit einer Mischung aus Sand und Isocyanat aus¬ gefüllt. Zwischen die Rückflächen von Riemchen und der Sand/ Isocyanat-Mischung und einer Gegenform wird Polyurethan- Schaum eingebracht, wobei ein Teil des Polyurethans in die Sand/Isocyanat-Mischung eindringt, bevor das eingeführte Polyurethan endgültig aushärtet.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Ver¬ fahrens weist zwei mit ziegelsteinförmigen Ausnehmungen zur

Aufnahme von winkelförmigen Riemchen zur Bildung einer wannen- förmigen Form zusammensetzbare Formteile auf, auf die eine Gegenform unter Bildung eines Abstandes aufsetzbar ist.

Bevorzugte Weiterbildungen dieser Einrichtung sind in den Unteransprüchen 8 - 11 angegeben.

Schließlich besteht ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit der erfindungsgemäßen Einrichtung hergestelltes Wandele¬ ment gemäß Anspruch 12 aus einer winkelförmigen Hartschaum¬ platte mit damit verbundenen in eine Sand/Polyuretha -Mi¬ schung eingelegte winkelförmige Ziegelriemchen, bei der das Hartschaummaterial vorzugsweise zusätzlich die Sand/Isocya¬ nat-Mischung durchsetzt.

Weiterbildungen des Wandelements sind in den Unteransprüchen 13 und 14 angegeben.

Die Erfindung ermöglicht die Erstellung eines winkelförmigen Wandelements, das insbesondere als Eckteil von zu isolierenden Gebäuden einsetzbar ist. Es läßt sich ohne weiteres im Verbund mit ebenen auf ähnliche Weise hergestellte Platten einsetzen. Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß derartige Wandelemente bereits vorgefertigt zur Baustelle gebracht werden können, ohne daß dort eine Vor-Ort-Verklebung von flächenförmigen Wandele¬ menten erforderlich ist. Es ist ebenfalls keine Gehrungsverbin¬ dung zweier flächenförmiger Elemente erforderlich, die einen hohen Aufwand an der Baustelle erfordern würde.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine aufgeklappte Ansicht einer Form zur Herstellung

von eckförmigen Wandelementen,

Fig. 2 eine entsprechende Form in geschlossener Ansicht,

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Formunterteil.

Die in Fig. 1 dargestellte Form weist zwei untere Formteile 2 und 3 auf, die an ihrer Unterseite Lagerböcke 5 und 6 enthal¬ ten, die untereinander durch eine Schiebestange 7 verbunden sind. Die Formteile 2 und 3 können daher über die Schiebestan¬ ge 7 zusammengeführt oder getrennt werden. An einem der Form¬ teile ist über ein Gelenk 4 ein Deckel 1 angelenkt, der eine Gegenform 10 aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt durchgeführt:

Zunächst werden winkelförmige Riemchen, z.B. 11 Stück neben¬ einanderliegend mit wechselnder Orientierung in die Formteile 2 und 3 eingelegt. Diese weisen auf ihrer Formoberfläche leicht erhobene Stege 12 und Erhöhungen 9 auf. Die Stege 12 bilden die Fugenbereiche des späteren Wandelements. Die Erhöhungen 9 bil¬ den im späteren Wandelement Ausnehmungen, in die weitere Riem¬ chen zur Verbindung des hergestellten Wandelements mit daneben¬ liegenden Wandelementen eingesetzt werden können. Nachdem die Riemchen in die Formteile 2 und 3 eingelegt sind, werden diese über die Schiebestangen 7 gegeneinander verschoben. Dies kann von Hand geschehen, die Betätigung kann jedoch auch hydropneu- matisch oder durch einen Schneckentrieb erfolgen. Wenn eine einfache Schiebestange verwendet ist, erfolgt das Verschließen der Formteile 2 und 3 vorzugsweise über stirnseitig an der Form angebrachte KniehebelVorrichtungen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zwischen die Riemchen eine

Sand/Isocyanat-Mischung zur Bildung der Fugenbereiche einge¬ bracht wird. Diese Mischung wird vorzugsweise aus 30 -80 Tei¬ len gewaschenem Sand mit einer Körnung G2 oder G3 und einem Liter Isocyanat erstellt, bis die Mischung eine pastenförmige Konsistenz hat. Die Mischung wird nun in die Zwischenräume zwischen die Riemchen eingearbeitet, insbesondere mit einem Spachtel, so daß sich eine im wesentlichen glatte Oberfläche, bestehend aus Riemchenrückseite, Erhöhungen 9 und Sand/Isocyanat- Mischung ergibt. Isocyanat hat die Eigenschaft, Restfeuchte im Sand zu binden und damit die Mischung zu stabilisieren. Gleich¬ zeitig dient das eingebrachte Isocyanat als Härter für Polyure¬ than, das anschließend auf die so gebildete Rückseite aufgetra¬ gen wird. Wenn der Sand nicht erfindungsgemäß mit Isocyanat an¬ gemischt würde, würde aufgrund der winkelförmigen Anordnung der Sand nicht in den Fugenbereichen verbleiben, sondern herausrie¬ seln.

Nachdem die Sand/Isocyanat-Mischung in die Form eingebracht ist, wird eine Papierlage auf die Gegenform 10 aufgespannt. Dann wird der Deckel 1 heruntergeklappt und mit den unteren Formteilen, vorzugsweise über KniehebelVerbindungen, festgelegt. Fig. 2 zeigt eine entsprechend geschlossene Form. Nun kann von der Seite, beispielsweise durch ein stirnseitiges Loch, Zweikom¬ ponenten-Polyurethan in den Zwischenraum 14 eingebracht werden. Dieses Material schäumt unmittelbar auf und füllt damit den ge¬ samten Raum zwischen Riemchen, Sand/Isocyanat-Mischung und Er¬ höhungen 9 sowie der Gegenform 10 aus. Während der Startzeit des Polyurethanschaums dringt ein Teil dieses Materials in die Sand/Isocyanat-Mischung bis zu einer gewünschten Tiefe ein, die von verschiedenen Faktoren abhängig ist. Das einzubringende Polyurethan ist dazu so einzustellen, daß nach der endgültigen Aushärung des Polyurethanschaums kein Durchschlag durch die Sand/Isocyanat-Mischung aufgetreten ist. Eine bevorzugte Poly-

urethanmischung besteht aus 100 - 130 Teilen Polyol und 100 Teilen Isocyanat.

Vorzugsweise werden die in die Form eingelegten Ziegelriemchen vorgeheizt, insbesondere auf eine Temperatur von 40 - 50°C. Dadurch verbessert sich das Schäumungsverhalten des Polyure¬ thans und es kann die Eindringtiefe des Polyurethans in die Sand/Isocyanat-Mischung besser gesteuert werden. Sofern eine Aufheizung der gesamten Form auf 70 - 80° erfolgt, beispiels¬ weise durch Heizschlangen in den unteren Formbereichen 2 und 3 oder elektrische Heizspiralen, kann die Menge an FCKW- Treibstoffen in dem einzubringenden Polyurethanschaum erheb¬ lich reduziert werden.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf die unteren Formteile 2 und 3. Es ist deutlich dargestellt, daß die Vertiefungen 8 und 13 der Aufnahme von wechselseitig orientierten Riemchen dienen. Die Stege 12 dienen in erster Linie zur Festlegung der Fugenbe¬ reiche. In diese Bereiche wird die Sand/Isocyanat-Mischung eingebracht. Die Erhöhungen 9 müssen eine derartige Höhe auf¬ weisen, daß sie bei in die Form eingelegten Riemchen mit deren Rückseite eine annähernde Ebene bilden. Damit der ein¬ zubringende Polyurethanschaum nicht an den Erhöhungen 9 haf¬ tet, werden diese zuvor mit einem Trennmittel, insbesondere auf Wachsbasis, versehen. Zum Schutz der Form, die insbeson¬ dere aus Aluguß hergestellt ist, ist die gesamte innere For¬ menoberfläche mit einer mehrere Millimeter dicken Epoxhyd- harzbeschichtung versehen.

Nachdem ein Wandelement in der Form fertiggestellt ist, wird der Deckel 1 vom Unterteil abgehoben, und das fertige Wandele¬ ment kann beispielsweise mittels Saughebern aus der Form ent¬ nommen werden, nachdem die Formteile 2 und 3 wieder auseinan-

dergefahren sind. Die Reinigung der Form erfolgt vorzugsweise mit Druckluftausblasung.

Es wurde ermittelt, daß mit einer Polyurethanschaumdicke von 42 mm ein Wärmedurchgangskoeffizient von unter 0,02 erreicht werden konnte.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann vorzugsweise manuell be¬ tätigt werden, aber auch automatisch über Fließband, an einem Rundtisch oder an einer anderen automatischen Anlage.

Ein fertig hergestelltes Wandelement ist in sich stabil und kann ohne weiteres mit flachen Wandelementen kombiniert werden, indem in die durch die Erhöhungen 9 im Eckelement gebildeten Vertiefungen einzelne Riemchen eingesetzt werden, die mit den danebenliegenden Platten einen Verbund bilden.

Auf der Rückseite eines hergestellten Wandelements sollte eine Papierschicht vorhanden sein, durch die die Handhabung verbes¬ sert wird und die Austrittsmöglichkeit von Resttreibmitteln aus der Polyurethanschaumschicht verringert wird.

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