Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung plattenförmiger
Bauelemente gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 und bezieht sich
ferner mit Rücksicht auf eine kontinuierliche Herstellung solcher Bauelemente
auf eine Vorrichtung für eine solche kontinuierliche Herstellung.
Bauelemente der genannten Art, bei deren verschäumbaren Füllstoffmasse
es sich in der Regel um PU-Schaum handelt, sind in unterschiedlichen Ausführungsformen
bspw. nach der DE 17 29 056 A, den
US 2,744,042 A und 4,162,341 A, der
EP 1295713 B1, der DE
203 12 218 U1, der WO 2002/103 127 A1 und der DE
37 20 371 A1 bekannt. Die erstgenannte DE
17 29 056 A bezieht sich dabei auch auf ein Verfahren zur Herstellung solcher
Bauelemente, bei dem die noch flüssige Füllstoffmasse in eine Formschale
eingegossen, in diese eine zuschnittsangepaßte Stutzstruktur eingetaucht und
danach auf die Stützstruktur eine Deckfläche aufgelegt wird. Die dabei
zwecks Luftabfuhr mit Löchern versehene Deckfläche dient dabei zum Verschluß
der Formschale und bildet mit dieser zusammen das Formwerkzeug. Beim Verfahren nach
der US 2,744,042 wird keine Formschale verwendet,
und die Luft entweicht unterhalb der Deckfläche, ehe diese aufgesetzt wird.
Ausgehend von einem Verfahren, bei dem in eine an den Flächenzuschnitt
des Bauelementes angepaßte Formschale die noch flüssige Füllstoffmasse
aufgegossen, in die flüssige Masse die Stützstruktur eingetaucht und aufgesetzt
und danach auf die Stützstruktur die eine Deckfläche aufgelegt wird, liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Herstellungsverfahren für Bauelemente
der genannten Art zu vereinfachen und zu rationalisieren.
Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren der eingangs genannten Art nach
der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale
gelöst. In Abhängigkeit davon ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen
nach den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 9.
Entscheidend für das erfindungsgemäße Verfahren ist
also, daß hierbei die andere, das Bauelement mit bildende Deckfläche in
die Formschale eingelegt und auf diese die Stützstruktur nach Eingießen
der Füllstoffmasse aufgesetzt wird, wobei während der sogenannten Steig-
und Abbindezeit der Füllstoffmasse unter Luftabfuhr aus allen Strukturräumen
die beiden das Bauelement mit bildenden Deckflächen gegen die Stützstruktur
anliegend zusammengehalten werden.
Wesentlich ist dabei auch, daß, da sich ja die Stützstruktur
mit ihrer Vielzahl von Einzelräumen eingespannt zwischen den beiden Deckplatten
befindet, für eine Luftabfuhr gesorgt wird, und zwar mit Rücksicht darauf,
daß ja während der sogenannten Steigzeit, die Raumvolumina fortschreitend
von der sich verschäumenden Füllstoffmasse eingenommen werden. Eine solche
gezielte Luftabfuhr – die dafür erforderlichen apparativen Maßnahmen
werden noch näher erläutert – sorgt auch dafür, daß sich
in den einzelnen Strukturräumen die Verschäumung weitestgehend gleichmäßig
vollziehen kann.
Wie sich gezeigt hat, führt die erfindungsgemäße Verfahrensweise
zum gewünschten Erfolg, da einerseits die Zufuhr der Füllstoffmasse einfach,
d.h., ohne Rücksicht auf die noch nicht vorhandene Stützstruktur auf die
in der Formschale bereits befindliche Deckplatte erfolgen kann, wobei dann andererseits
durch die nachträgliche Aufbringung der Stützstruktur per Eintauchen in
die noch flüssige Masse Gewähr dafür gegeben ist, daß in jedem
Raum der Stützstruktur die gleiche Flüssigkeitsmenge ansteht. Außerdem
ist mit dieser Verfahrensweise der Vorteil verbunden, daß sich automatisch
eine Verbindung zwischen der Stützstruktur und den beiden, das Bauelement mit
bildenden Deckflächen ergibt, d.h., eine separate Verklebung mittels Klebern
ist entbehrlich.
Bezgl. der zu beachtenden Füllstandshöhe der flüssigen
Masse auf der untenliegenden Deckplatte können keine verbindlichen Angaben
gemacht werden, da sich diese nach verschiedenen Parametern richtet. Maßgebend
ist nämlich dafür, wie die flüssige Masse bezgl. ihres maximal möglichen
Schaumvolumens eingestellt ist, welches Volumen die Räume in der Stützstruktur
haben und, damit im Zusammenhang stehend, welche Dichte man für die sich einstellende
Schaumstruktur haben möchte.
Für den Aufgießvorgang ist vorteilhaft vorgesehen, daß
der Aufguß der noch flüssigen Füllstoffmasse auf die eine in die
Formschale eingebrachte Deckplatte an mehreren gleichmäßig verteilten
Stellen gleichzeitig und mit gleicher Menge durchgeführt oder daß der
Aufguß der noch flüssigen Masse auf die in der Formschale befindliche
Deckplatte fortlaufend unter kontinuierliche Erfassung von deren Gesamtfläche
bewirkt wird. Damit wird schon beim Aufgießen dafür gesorgt, daß
für die gleichmäßige Ausbreitung der flüssigen Masse und Abdeckung
der ganzen Deckplatte weniger Zeit benötigt wird, als wenn der Aufguß
nur an einer zentralen Stelle erfolgte.
Insbesondere diese kontiuierliche Erfassung der Gesamtfläche
macht das erfindungsgemäße Verfahren auch dafür geeignet, kontinuierlich
durchgeführt zu werden, nämlich derart, daß die zu begießenden,
in ihrer Formschale befindlichen Deckplatten kontinuierlich unmittelbar hintereinander
dem Begießen zugeführt werden, wobei dann während der Weiterförderung
jeweilige die Stützstruktur und die jeweils andere Deckplatte aufgelegt werden.
Bezüglich des hier verwendeten Begriffes Deckplatten sei darauf
hingewiesen, daß diese zum Einen aus allen möglichen Material, wie Blech,
Spanplatten, Faserplatten, Gipsplatten od.dgl. bestehen können, und daß
es sich zum Anderen auch um mehr oder weniger steife Kunststoff- oder Metallfolien
handeln kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die insoweit besonderen
Einrichtungen zu seiner Durchführung werden nachfolgend anhand der zeichnerischen
Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt schematisch
1 perspektivisch und teilweise aufgeschnitten ein plattenförmiges
Bauelement;
2 im Schnitt das Bauelement gemäß
1 während seiner Herstellung;
3 perspektivisch das Ausführungsbeispiel einer
Stützstruktur und
4 das Verfahren bei kontinuirlicher Fertigung der Bauelemente.
In 1 ist das Beispiel eines einfachen
Wandbauelementes für die Erstellung von Raumzellen der eingangs genannten Art
dargestellt, und zwar unter Verzicht auf hier nicht interessierende Details bzgl.
besonderer Randgestaltungen und von Verbindungselementen, wie sie beim Zusammenfügen
solcher Elemente bspw. zu Wandzügen in der Regel erforderlich sind.
Wie aus 1 ersichtlich, handelt es sich
bei solchen plattenförmigen Wandelementen um solche, die nach Sandwichart aus
einer zwischen zwei äußeren Deckflächen 1, 2 angeordneten
Waben- bzw. Gitterstützstruktur 3 gebildet sind und aus der in der
Vielzahl der Strukturräume 4 befindlichen, verschäum- und aushärtbaren
Füllstoffmasse FM, wie bspw. PU-Schaum, der im Nebeneffekt auch Wärmeisolationseigenschaften
hat. Die in 1 dargestellte Wabenstruktur ist nicht
verbindlich, d.h. es kann sich diesbezüglich auch um eine Stützstruktur
im Sinne der 3 handeln.
Zur Herstellung solcher Bau- bzw. Wandbauplatten wird nun unter Verweis
auf 2 erfindungsgemäß so vorgegangen, daß
eine der Deckflächen 1, 2 (hier die Deckfläche
2) in eine an den Flächenzuschnitt angepaßte Formschale FS eingelegt
und auf diese die noch flüssige Füllstoffmasse FM in erforderliche Stärke
aufgegossen wird. Die flüssige Füllstoffmasse ist dabei per ihrem Chemismus
so eingestellt, daß deren sogenannte Topfzeit ausreicht, um in die flüssige
Füllstoffmasse FM die ebenfalls zuschnittsangepaßte Stützstruktur
3 eintauchen und auf die Deckfläche 2 aufsetzen zu können.
Danach wird auf die gegen die Deckfläche 2 gedrückte Stützstruktur
die andere Deckfläche 1 aufgelegt. Während der sogenannten Steig-
und Abbindezeit der Füllstoffmasse werden unter Luftabfuhr aus allen Strukturräumen
4 die beiden Deckflächen 1, 2 gegen die Stützstrukur
3 anliegend zusammengehalten. Nach Aushärtung bzw. Ablauf der sogenannten
Abbindezeit für die Füllstoffmasse FM kann dann das Bauelement aus seiner
in 2 nur gestrichelt angedeuteten Form FS entnommen
werden. Die Höhe der Formseitenflanken 3' ist so bemessen, daß
zwischen Oberfläche Stützstrukur und aufgelegter Deckfläche
1 ein feiner Spalt bleibt, aus dem die aus den Strukturräumen
4 durch die Aufblähung der Füllstoffmasse FM ausgetriebene Luft
entweichen kann.
Der Aufguß der noch flüssigen Füllstoffmasse FM auf
die eine in die Formschale FS eingebrachte Deckfläche 1 wird entweder
zwecks schneller und gleichmäßiger Verteilung über die ganze Deckfläche
2 vorteilhaft an mehreren gleichmäßig verteilten Stellen gleichzeitig
und mit gleicher Menge durchgeführt oder in der Weise, daß der Aufguß
der noch flüssigen Masse FM auf die Deckfläche 2 fortlaufend
unter kontinuierliche Erfassung von deren Gesamtfläche bewirkt wird. Für
die erstgenannte Art sind dafür bspw. mehrere Ausgießtüllen vorgesehen
oder für den zweiten Fall ist nur eine sich quer in Pfeilrichtung P zur Fläche
bewegbare Ausgießtülle vorhanden, unter der die Deckfläche
2 in Pfeilrichtung P' bewegt wird. Insbesondere diese letztgenannte Art
kommt auch für eine kontinuierliche Fertigung in Betracht, wie sie in
4 schematisch dargestellt ist, gemäß der
die zu begießenden, in ihrer Formschale FS befindlichen Deckflächen kontinuierlich
unmittelbar hintereinander dem Begießen zugeführt werden.
Für die bereits angesprochene Luftabfuhr während der sogenannten
Steigzeit ist die Stützstruktur 3 gemäß 3
mindestens zur Auflageseite der zweiten, nachträglich aufzulegenden Deckfläche
1 hin mit alle Stützstrukturräume 4 untereinander kommunizierend
verbindenden Schlitzungen 5 in den die Räume 4 begrenzenden
Wandungen 6 versehen. Für die Anbringung dieser Schlitze
5 wird die ganze Stützstruktur 3 längs entsprechender
Linien kreuz und quer bspw. mit einem dünnen Sägeblatt entsprechend tief,
d.h., um etwa nur 2 bis 3 mm tief angeschlitzt, was ausreicht, um die Luft entweichen
und keinen gegen die Aufblährichtung der Füllstoffmasse FM gerichteten
Gegendruck entstehen zu lassen. Um sicherheitshalber auch für die aufgegossene
Füllstoffmasse FM nach dem Eintauchen der Stützstruktur 3 von
Raum zu Raum 4 eine Kommunizierung zuzulassen, können auch, wie ebenfalls
in 3 mit angedeutet, bodenseitig an
der Stützstruktur 3 Schlitze 5' vorgesehen werden, die jedoch
etwas breiter als die anderen Schlitze 5 angelegt sein sollten.
Abgesehen von den Schlitzen 5, wäre es für eine
Entlüftung der Räume 4 aber auch möglich, die abschließend
aufzulegende Deckfläche 1 mit einer Feinlochung zu versehen, was nicht
besonders dargestellt ist. In diesem Falle müßte eine die Deckfläche
1 gegen den Verschäumungsdruck haltende Preßplatte als als Gitterplatte
ausgebildet sein.
Sofern es sich bei den Deckflächen 1, 2 um
dünnes bspw. Edelstahlblech handelt, kann auch in Betracht gezogen werden,
die mit Füllstoffmasse FM zu begießende Deckfläche 2 mit
einer ausreichend hohen, ringsum laufenden Randaufkröpfung zu versehen, so
daß eine angepaßt schalenförmige Form entbehrlich wird und die Form
nur noch aus vier gegen die Randaufkröpfungen heranstellbaren Leisten bestehen
kann, was auf der Hand liegend für die Entnahme des fertigen Bauelementes vorteilhaft
ist.
Sollte auch die aufzulegende Deckfläche 1 mit einer
solchen Randaufkröpfung versehen sein, so müßte an dieser, wie vorerwähnt,
eine flächige Feinlochung vorgesehen werden oder eine Feinlochung im Bereich
der Randaufkröpfung.
Der Vollständigkeit halber ist stark schematisiert in
4 der Verfahrensablauf bei kontinuierlicher Fertigung
dargestellt, wobei entsprechende Bezugszeichen benutzt sind.
Eine solche Vorrichtung weist dabei einen Fördertisch
10 mit mehrfacher Länge eines Bauelementes auf, wobei dem Fördertisch
10 in Folge zugeordnet sind:
Mehrere Formen 11 zur Aufnahme jeweils einer Deckfläche
2; eine Aufgießeinrichtung 12 für die flüssige
Füllstoffmasse FM; eine Aufbring- und Eintaucheinrichtung 13 für
die Stützstrukturen 3; eine Aufbringeinrichtung 14 für
die Deckflächen 1; eine Druckeinrichtung 15 für die
Deckfläche 1 und schließlich eine Entnahmeeinrichtung
16 für die fertigen Bauelemente. Die Formen 11 können
dabei Teile eines Endlosförderers sein. Gleiches gilt auch für die Einrichtung
13, wobei diese, wie auch die Einrichtung 14 als Querförderer
zum Fördertisch 10 anzuordnen ist, während es sich bei der Druckeinrichtung
15 um mehrere im Fördertakt und in Förderrichtung mitlaufende
Druckplatten handelt, die ebenfalls Teile eines Endlosförderers sein können.
Dies im Einzelnen näher zu erläutern ist entbehrlich, da dafür allgemein
bekannte konstruktive Möglichkeiten zur Verfügung stehen.