AT521214B1 - Forming glass foam into semi-finished products, with fiber composite - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Faserverbund-Halbzeug (1), aufweisend eine untere (2) und eine obere Deckschicht (3) mit Fasern (6), wobei die untere Deckschicht (2) parallel zur oberen Deckschicht (3) angeordnet ist, wobei zwischen der unteren (2) und der oberen Deckschicht (3) Ellipsoid-förmige Glasschaum-Elemente (4) in zumindest zwei parallelen Ebenen angeordnet sind, wobei in jeder Ebene die Glasschaum-Elemente (4) in einem kartesischen Gitter angeordnet sind und die Gitterpunkte zweier benachbarter paralleler Ebenen in Richtung der Ebenen derart zueinander versetzt sind, dass die kartesischen Gitterpunkte in der einen der beiden benachbarten Ebenen zwischen den kartesischen Gitterpunkten in der anderen der beiden benachbarten Ebenen angeordnet sind, wobei zwischen den Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elementen (4) Fasern (6) und Bindematerial (7) angeordnet sind, wobei die Glasschaum-Elemente (4) an deren Oberflächen Rippen (13) aufweisen, wobei die Rippen (13) der Glasschaum-Elemente (4) mit Rippen (13) von in benachbarten Ebenen angeordneten benachbarten Glasschaum-Elementen (4) ineinandergreifen. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Faserverbund-Halbzeug (1).The invention relates to a fiber composite semifinished product (1), comprising a lower (2) and an upper cover layer (3) with fibers (6), the lower cover layer (2) being arranged parallel to the upper cover layer (3), with between the lower (2) and the upper cover layer (3) ellipsoid-shaped glass foam elements (4) are arranged in at least two parallel planes, the glass foam elements (4) being arranged in a Cartesian grid in each plane and the grid points of two adjacent ones parallel planes are offset from one another in the direction of the planes such that the Cartesian grid points in one of the two adjacent planes are arranged between the Cartesian grid points in the other of the two adjacent planes, fibers (4) between the ellipsoid-shaped glass foam elements (4) 6) and binding material (7) are arranged, the glass foam elements (4) having ribs (13) on their surfaces, the ribs (13) of the glass foam elements (4 ) with ribs (13) of adjacent glass foam elements (4) arranged in adjacent levels. The invention further relates to a method for producing semi-finished fiber composite (1).

Description

Beschreibungdescription

[0001] Die Erfindung betrifft ein Faserverbund-Halbzeug zur Isolierung für den Innen- und Außenbereich, der auch als Estrich geeignet ist. The invention relates to a semi-finished fiber composite for insulation for indoor and outdoor use, which is also suitable as a screed.

[0002] Bei bekannten Isolierungen ist nachteilig, dass bei unebenen Untergrund oder bei Anpassungen des Materials der Isolationskern nicht aushärtet. Weiters müssen die fertigen Oberflächen verputzt werden. In the case of known insulation, it is disadvantageous that the insulation core does not harden on uneven surfaces or when the material is adjusted. The finished surfaces must also be plastered.

[0003] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, zumindest einzelne Nachteile von bekannten Isolierungen zu lindern bzw. zu beheben. The object of the present invention is to alleviate or eliminate at least individual disadvantages of known insulation.

[0004] Die Erfindung stellt ein Faserverbund-Halbzeug zur Verfügung, das eine untere und eine obere Deckschicht mit Fasern aufweist, wobei die untere Deckschicht parallel zur oberen Deckschicht angeordnet ist, wobei zwischen der unteren und der oberen Deckschicht Ellipsoidförmige Glasschaum-Elemente in zumindest zwei parallelen Ebenen angeordnet sind, wobei in jeder Ebene die Glasschaum-Elemente in einem kartesischen Gitter angeordnet sind und die Gitterpunkte zweier benachbarter paralleler Ebenen in Richtung der Ebenen derart zueinander versetzt sind, dass die kartesischen Gitterpunkte in der einen der beiden benachbarten Ebenen zwischen den kartesischen Gitterpunkten in der anderen der beiden benachbarten Ebenen angeordnet sind, wobei zwischen den Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elementen Fasern und Bindematerial angeordnet sind, wobei die Glasschaum-Elemente an deren Oberflächen Rippen aufweisen, wobei die Rippen der Glasschaum-Elemente mit Rippen von in benachbarten Ebenen angeordneten benachbarten Glasschaum-Elementen ineinandergreifen. The invention provides a fiber composite semi-finished product which has a lower and an upper cover layer with fibers, the lower cover layer being arranged parallel to the upper cover layer, with ellipsoidal glass foam elements in at least two between the lower and the upper cover layer parallel planes are arranged, the glass foam elements being arranged in a Cartesian grid in each plane and the grid points of two adjacent parallel planes being offset in the direction of the planes such that the Cartesian grid points in one of the two adjacent planes between the Cartesian grid points are arranged in the other of the two adjacent planes, fibers and binding material being arranged between the ellipsoid-shaped glass foam elements, the glass foam elements having ribs on their surfaces, the ribs of the glass foam elements being arranged with ribs in adjacent planes interlock with the adjacent glass foam elements.

[0005] Dadurch wird die genannte Aufgabe gelöst. [0005] This achieves the stated object.

[0006] Dementsprechend stellt die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von Faserverbund-Halbzeug zur Verfügung, wobei zwischen zwei parallel angeordneten Deckschichten mit Fasern Ellipsoid-förmige Glasschaum-Elemente in zumindest zwei parallelen Ebenen angeordnet werden, wobei in jeder Ebene die Glasschaum-Elemente in einem kartesischen Gitter angeordnet werden und die Gitterpunkte zweier benachbarter paralleler Ebenen in Richtung der Ebenen derart zueinander versetzt sind, dass die kartesischen Gitterpunkte in der einen der beiden benachbarten Ebenen zwischen den kartesischen Gitterpunkten in der anderen der beiden benachbarten Ebenen angeordnet werden, wobei zwischen den Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elementen Fasern und Bindematerial angeordnet werden, wobei die GlasschaumElemente an deren Oberflächen Rippen aufweisen, wobei die Rippen der Glasschaum Elemente mit Rippen von in benachbarten Ebenen angeordneten benachbarten GlasschaumElementen ineinandergreifen, wobei die Rippen beim Ineinandergreifen brechen. Accordingly, the invention also provides a process for the production of fiber composite semifinished product, wherein ellipsoid-shaped glass foam elements are arranged in at least two parallel planes between two cover layers with fibers arranged in parallel, the glass foam elements in each plane a Cartesian grid and the grid points of two adjacent parallel planes are offset in the direction of the planes such that the Cartesian grid points in one of the two adjacent planes are arranged between the Cartesian grid points in the other of the two adjacent planes, with the ellipsoid -shaped glass foam elements fibers and binding material are arranged, the glass foam elements having ribs on their surfaces, the ribs of the glass foam elements intermeshing with ribs of adjacent glass foam elements arranged in adjacent planes, the rib break when meshing.

[0007] Auch dadurch wird die genannte Aufgabe gelöst. This also achieves the stated object.

[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die zwei parallel angeordneten Deckschichten in Form von Bändern zueinander versetzt angeordnet, wobei die versetzten Bänder zusammen mit den Glasschaum-Elementen zwischen den zwei Deckschichten zu einem stabförmigen Faserverbund-Halbzeug aufgewickelt werden, wobei eine der zwei Deckschichten zu einer äußeren Schicht und die andere der zwei Deckschichten zu einer inneren Schicht des stabförmigen Faserverbund-Halbzeugs gebildet wird, wobei innerhalb der inneren Schicht des stabförmigen Faserverbund-Halbzeugs ein Hohlraum ausgebildet wird. According to a preferred embodiment, the two cover layers arranged in parallel are arranged offset to one another in the form of strips, the offset strips being wound up together with the glass foam elements between the two cover layers to form a rod-shaped fiber composite semifinished product, one of the two cover layers being added an outer layer and the other of the two cover layers to form an inner layer of the rod-shaped fiber composite semi-finished product, a cavity being formed within the inner layer of the rod-shaped fiber composite semi-finished product.

[0009] Für Trennwände wird der Kern schon ausgehärtet geliefert, die Randzonen müssen (UÜberlappungsbereich) befeuchtet werden. Beim Stoß wird ein Klebemörtel aufgetragen. For partitions, the core is delivered hardened, the edge zones (overlap area) must be moistened. An adhesive mortar is applied to the joint.

[0010] Ebenso wird bei der Herstellung eines Estrichs vorgegangen. Auch unechte Gewölbe und tragende Decken sind zum Beispiel möglich, es gibt keine Gestaltungsgrenzen. Verlorene Schalungen bilden gleichzeitig die notwendige Isolierung somit ist kein Schalungsmaterial notwendig und hinterlässt fertige Oberflächen, die nicht mehr verputzt werden müssen. The same procedure is followed in the manufacture of a screed. Fake vaults and load-bearing ceilings are also possible, for example, there are no design limits. Lost formwork also forms the necessary insulation, so no formwork material is necessary and leaves finished surfaces that no longer need to be plastered.

[0011] Das erfindungsgemäße Faserverbund-Halbzeug ist besonders als Dekorelemente ist geeignet, da auch große Elemente sehr leicht sind durch den Glasschaum. The fiber composite semi-finished product is particularly suitable as decorative elements, since large elements are very light through the glass foam.

[0012] Gleichzeitig wird der Zweck des erfindungsgemäßen Isolationsmaterials nicht eingeschränkt aufgrund der sehr hohen eigene Festigkeit durch die Aufnahme und Verteilung der Kräfte, sodass die Kräfte im ganzen Material optimal verteilt sind. At the same time, the purpose of the insulation material according to the invention is not restricted due to the very high inherent strength due to the absorption and distribution of the forces, so that the forces are optimally distributed throughout the material.

[0013] Eine Temperaturübertragung wird durch das Material (Glasschaum), als auch durch die langen Faser und Wege des Verbundmaterials/Klebers extrem verringert. A temperature transfer is extremely reduced by the material (glass foam), as well as by the long fiber and paths of the composite material / adhesive.

[0014] Selbst bei Trennung des Materials mit einem Schnitt ist dieses nicht mit Löchern übersät, sondern es sind nur die Poren/Blasen des Glasschaumes zu sehen. Diese können mit wenig Spachtelmasse geschlossen werden. Even when separating the material with a cut, this is not littered with holes, but only the pores / bubbles of the glass foam can be seen. These can be closed with a little filler.

[0015] Dieses Material ist bestens für Fahrzeug, Flugzeug, Schiffes usw. geeignet durch die Brandfestigkeit, Isolierung, Gewicht, mechanischen Eigenschaften und hohe Oberflächenqualität. This material is ideal for vehicle, aircraft, ship, etc. due to the fire resistance, insulation, weight, mechanical properties and high surface quality.

[0016] Ein Vorteil dabei ist, dass die Oberfläche mit allen Materialien wie Fliesen, Belag, Kunststoffharze beschichtet und imprägniert werden. An advantage here is that the surface is coated and impregnated with all materials such as tiles, flooring, plastic resins.

[0017] Ein weiterer Vorteil ist, dass das Faserverbund-Halbzeug im nicht ausgehärteten Zustand formbar ist, sodass es sich jeden Untergrund und jede Form anpasst. Another advantage is that the semi-finished fiber composite can be shaped in the uncured state, so that it adapts to any surface and any shape.

[0018] Als Kleber können beim erfindungsgemäßen Faserverbund-Halbzeug jede Art von Klebematerial verwendet werden, zum Beispiel Gips, Zement, Harze sowie andere Klebematerialien. Any kind of adhesive material can be used as an adhesive in the fiber composite semifinished product according to the invention, for example gypsum, cement, resins and other adhesive materials.

[0019] Mithilfe des Faserverbund-Halbzeugs kann eine Isolierung hergestellt werden, die brandhemmend ist, wobei von einer glatten Platte bis zu 3D-geformten Oberflächen alles ohne Unterbau isoliert werden kann, ohne dass ein Kamineffekt auftritt. The semi-finished fiber composite can be used to produce insulation that is fire-retardant, whereby everything from a smooth plate to 3D-shaped surfaces can be insulated without a substructure without a chimney effect occurring.

[0020] Zudem ist eine sehr hohe Festigkeit dadurch gegeben, dass sich die Isolierung aus überlappenden Schichten bildet, die erst über die zweite Schicht zur dritten Schicht verbindet, das ein Aufreißen wie bei Schaumstoffplatten verhindert. In addition, a very high strength is given by the fact that the insulation is formed from overlapping layers, which only connects to the third layer via the second layer, which prevents tearing as with foam boards.

[0021] Die Aufbauform erlaubt, dass Dübel und Schrauben darin befestigt werden. The design allows dowels and screws to be fastened therein.

[0022] Bei Fassaden-, Wand-, und Deckenisolierung ist eine Überlappung an allen vier Seiten gegeben, sodass das Anbringen von zusätzlichen Klebestreifen nur in sehr geringem Ausmaß notwendig ist. Dadurch wird wiederum Material und Arbeitszeit eingespart. Durch den Aufbau ergibt sich eine stoßfreie und durchgehende Fläche, wodurch eine durchgehende Isolation gegeben ist. In facade, wall and ceiling insulation, there is an overlap on all four sides, so that the attachment of additional adhesive strips is only necessary to a very small extent. This in turn saves material and labor. The construction results in a bumpless and continuous surface, which provides continuous insulation.

[0023] Werden Innenwände oder Außenwände mithilfe des erfindungsgemäßen FaserverbundHalbzeugs gefertigt, sind diese selbsttragend, ohne dass ein Gerippe oder Ständer notwendig sind. Man hat sofort eine glatte Oberfläche, auf die gefliest werden kann oder Installationen eingebracht werden können. Nach dem Verputzen der Rohrleitungen kann ohne die Wände zu verputzen sofort Wandfarbe aufgebracht werden. Auf Hitzequellen muss keine Rücksicht genommen werden, da das Faserverbund-Halbzeug nicht brennbar ist. If inner walls or outer walls are manufactured using the fiber composite semifinished product according to the invention, they are self-supporting without the need for a frame or stand. You immediately have a smooth surface on which you can tile or install installations. After plastering the pipes, wall paint can be applied immediately without plastering the walls. No consideration must be given to heat sources, as the semi-finished fiber composite is not flammable.

[0024] Auch bei einen Brand entstehen keine gefährlichen Gase, wenn kein chemischer, sondern mineralischer Kleber verwendet wird. Even in the event of a fire, there are no dangerous gases if no chemical but mineral adhesive is used.

[0025] Aufgrund der sehr guten Eigenschaften ist bei diesem Material im Gegensatz zu Styropor und Ahnlichem keine Brandgefahr gegeben. Ein weiterer Vorteil ist, dass auch bei einer Entsorgung kein Sondermüll entsteht. Es kann davon ausgegangen werden, dass bei einer Verfügbarkeit dieses Materials sich die Vorschriften im Brandschutz und der Versicherung ändern und bisheriges Material nicht mehr genehmigt oder versichert werden wird. Because of the very good properties, in contrast to styrofoam and the like, there is no fire risk with this material. Another advantage is that no hazardous waste is generated even when it is disposed of. It can be assumed that if this material is available, the fire protection and insurance regulations will change and previous material will no longer be approved or insured.

[0026] Dadurch ist davon auszugehen, dass nur für dieses Material Förderungen gewährt werden. Besonders wenn man bedenkt, wie viele Menschen zum Beispiel in London und anderorts wegen Isolationsbränden gestorben sind. It can be assumed that grants are only granted for this material. Especially when you consider how many people died, for example, in London and elsewhere due to insulation fires.

[0027] Das erfindungsgemäße Faserverbund-Halbzeug ist zum Dachausbau und Unterbau ähnlich eines Estriches verwendbar und isoliert gleichzeitig. The fiber composite semifinished product according to the invention can be used for roof construction and substructure similar to a screed and isolates at the same time.

[0028] Als Deckenverkleidung wie bei Gipskartoneinsatz ersetzt es Gipskartonplatten, da das Material ohne enge Unterbauten und zusätzlicher Isolation auskommt. Ebenso ist durch die vierseitige Überlappung nur ein sehr geringer Einsatz von zusätzlichen Faserstreifen notwendig, die sonst sehr schwer zu verarbeiten sind. Das vermindert Kältebrücken schafft eine vollflächige Faserverbindung durch die ganze Fläche. Es können sogar begehbare Decken daraus erzeugt werden bis hin zu dekorativen Innen- und Außenflächen wie bei geschützten Gebäuden. As a ceiling covering as in plasterboard use, it replaces plasterboard, since the material does not require narrow substructures and additional insulation. Likewise, due to the four-sided overlap, only a very small use of additional fiber strips is necessary, which are otherwise very difficult to process. This reduces cold bridges and creates a full-surface fiber connection across the entire surface. It can even be used to create walkable ceilings up to decorative interior and exterior surfaces such as in protected buildings.

[0029] Die Erfindung wird nachstehend anhand in den Zeichnungen gezeigten, nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen weiter erläutert. The invention is explained below with reference to non-restrictive exemplary embodiments shown in the drawings.

[0030] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Faserverbund-Halbzeugs; [0030] FIG. 1 shows a schematic representation of the fiber composite semi-finished product according to the invention;

[0031] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines im erfindungsgemäßen Faserverbund-Halbzeug stattfindenden Wärmeaustausches; Fig. 2 shows a schematic representation of a heat exchange taking place in the fiber composite semi-finished product according to the invention;

[0032] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Details des FaserverbundHalbzeugs gemäß Fig. 1 in einem Ubergangsbereich zwischen einer unteren Deckschicht und Glasschaum-Elementen; [0032] FIG. 3 shows a schematic illustration of a detail of the fiber composite semi-finished product according to FIG. 1 in a transition area between a lower cover layer and glass foam elements;

[0033] Fig. 4 zeigt ein Detail des Faserverbund-Halbzeugs gemäß Fig. 3 im Bereich einer Verbindung der unteren Deckschicht und dem GlasschaumElement; [0033] FIG. 4 shows a detail of the semi-finished fiber composite according to FIG. 3 in the area of a connection of the lower cover layer and the glass foam element;

[0034] Fig. 5A-5C zeigen schematische Darstellungen von Verfahren zur Vorformung von Glasschaum; 5A-5C show schematic representations of methods for preforming glass foam;

[0035] Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ellipsoid-6 shows a schematic illustration of an ellipsoid

förmigen Glasschaum-Elements in einer Seitenansicht; shaped glass foam element in a side view;

[0036] Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Ellipsoid-förmigen GlasschaumElements gemäß Fig. 6 mit eingebrochenen Rippen in einer perspektivischen Ansicht; [0036] FIG. 7 shows a schematic illustration of the ellipsoid-shaped glass foam element according to FIG. 6 with broken-in ribs in a perspective view;

[0037] Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung des Ellipsoid-förmigen GlasschaumElements gemäß Fig. 6 mit nicht eingebrochenen Rippen in einer perspektivischen Ansicht; [0037] FIG. 8 shows a schematic illustration of the ellipsoid-shaped glass foam element according to FIG. 6 with the ribs not broken in in a perspective view;

[0038] Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung des Ellipsoid-förmigen GlasschaumElements gemäß Fig. 6 in einer Draufsicht und in einer Seitenansicht; [0038] FIG. 9 shows a schematic illustration of the ellipsoid-shaped glass foam element according to FIG. 6 in a top view and in a side view;

[0039] Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elements in einer Draufsicht und in einer Seitenansicht; Fig. 10 shows a schematic representation of a further ellipsoid-shaped glass foam element according to the invention in a top view and in a side view;

[0040] Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbindung zwischen mehreren 11 shows a schematic representation of a connection between several

erfindungsgemäßen Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elementen; ellipsoid-shaped glass foam elements according to the invention;

[0041] Fig. 12A zeigt eine schematische Darstellung eines Formwerkzeugelements zur Herstellung des Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elementes gemäß Fig. 6 in einer Seitenansicht; [0041] FIG. 12A shows a schematic illustration of a molding tool element for producing the ellipsoid-shaped glass foam element according to FIG. 6 in a side view;

[0042] Fig. 12B zeigt eine schematische Darstellung des Formwerkzeugelements gemäß Fig. 12A in einer Draufsicht; [0042] FIG. 12B shows a schematic illustration of the molding tool element according to FIG. 12A in a top view;

[0043] Fig. 12C zeigt eine schematische Darstellung des Formwerkzeugelements gemäß Fig. 12A in einer perspektivischen Ansicht; [0043] FIG. 12C shows a schematic illustration of the molding tool element according to FIG. 12A in a perspective view;

[0044] Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung des Faserverbund-Halbzeugs gemäß Fig. 1, aufweisend Formwerkzeuge gemäß Fig. 12A; [0044] FIG. 13 shows a schematic illustration of a device for producing the fiber composite semifinished product according to FIG. 1, having molding tools according to FIG. 12A;

[0045] Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung des Faserverbund-Halbzeugs gemäß 14 shows a schematic representation of the fiber composite semi-finished product according to FIG

Fig. 1 mit speziell zur Überlappung ausgebildeten Deckschichten in einer perspektivischen Ansicht; 1 with a top view specially designed for overlap in a perspective view;

[0046] Fig. 15 zeigt eine schematische Darstellung des Faserverbund-Halbzeugs gemäß Fig. 14 in einer Seitenansicht; [0046] FIG. 15 shows a schematic representation of the fiber composite semi-finished product according to FIG. 14 in a side view;

[0047] Fig. 16 zeigt eine schematische Darstellung eines Wickelvorganges des Faserverbund-Halbzeugs gemäß Fig. 14. FIG. 16 shows a schematic representation of a winding process of the fiber composite semi-finished product according to FIG. 14.

[0048] Fig. 17 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Wickelvorganges des Faserverbund-Halbzeugs in Draufsicht. 17 shows a schematic representation of a further winding process of the fiber composite semi-finished product in plan view.

[0049] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Faserverbund-Halbzeug 1 gezeigt. Das Faserverbund-Halbzeug 1 weist eine untere 2 und eine obere 3 Deckschicht mit Fasern auf. In der gezeigten Ausführungsform sind die untere 2 und obere 3 Deckschicht parallel zueinander angeordnet. In dem durch die untere 2 und obere 3 Deckschicht begrenzten Zwischenraum sind Ellipsoid-förmige Glasschaum-Elemente 4 in zumindest zwei parallelen Ebenen angeordnet. Die untere 2 und die obere 3 Deckschicht weisen entlang ihrer Ränder umlaufende Uberlappungszonen 5 zum Verbinden mit (nicht gezeigten) Uberlappungszonen weiterer Deckschichten weiterer Faserverbund-Halbzeuge auf, um mehrere Faserverbund-Halbzeuge zueinander ausgerichtet anzuordnen. 1 shows a semi-finished fiber composite 1 according to the invention. The semi-finished fiber composite 1 has a lower 2 and an upper 3 top layer with fibers. In the embodiment shown, the lower 2 and upper 3 cover layers are arranged parallel to one another. In the space delimited by the lower 2 and upper 3 cover layer, ellipsoidal glass foam elements 4 are arranged in at least two parallel planes. The lower 2 and the upper 3 covering layer have overlapping zones 5 running around their edges for connection to overlapping zones (not shown) of further covering layers of further semifinished fiber composite products in order to arrange a plurality of semifinished fiber composite products in alignment with one another.

[0050] Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Faserverbund-Halbzeug 1 mit drei parallelen Ebenen Ellipsoid-förmiger Glasschaum-Elementen 4 und einer unteren 2 und oberen 3 Deckschicht, wobei zwischen den Glasschaum-Elementen 4 und der unteren 2 bzw. der oberen 3 Deckschicht Fasern 6 und/oder Bindematerial 7 angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die untere Deckschicht 2 einer ersten Umgebungstemperatur T1 und die obere Deckschicht 3 einer zweiten Umgebungstemperatur T2 ausgesetzt, wobei die erste Umgebungstemperatur T1 höher als die zweite Umgebungstemperatur T2 ist. Aufgrund des Temperaturgefälles und des thermischen Widerstandes in den Verbindungsbereichen zwischen den Glasschaum-Elementen, der geringer ist als der thermische Widerstand der GlasschaumElemente, findet ein Großteil des Wärmeübergangs von der unteren 2 zur oberen 3 Deckschicht entlang der Verbindungsbereiche der Glasschaum-Elemente statt (vgl. Pfeilverlauf W in Fig. 2). Fig. 2 shows a fiber composite semifinished product 1 according to the invention with three parallel planes of ellipsoid-shaped glass foam elements 4 and a lower 2 and upper 3 cover layer, wherein between the glass foam elements 4 and the lower 2 or the upper 3 cover layer Fibers 6 and / or binding material 7 is arranged. In the embodiment shown in FIG. 2, the lower cover layer 2 is exposed to a first ambient temperature T1 and the upper cover layer 3 to a second ambient temperature T2, the first ambient temperature T1 being higher than the second ambient temperature T2. Due to the temperature gradient and the thermal resistance in the connection areas between the glass foam elements, which is less than the thermal resistance of the glass foam elements, a large part of the heat transfer takes place from the lower 2 to the top 3 cover layer along the connection areas of the glass foam elements (cf. Arrow course W in Fig. 2).

[0051] Fig. 3 zeigt ein Details des Faserverbund-Halbzeugs 1 gemäß Fig. 1 in einem Übergangsbereich zwischen einer unteren Deckschicht 2 und den Glasschaum-Elementen 4. Wie in Fig. 3 gezeigt, weisen die Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elemente 4 eine Vielzahl von Poren 8 auf. Am Rand der Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elemente 4 befinden sich offene Poren 9, die eine relativ raue Oberfläche bilden. Beim Verbinden der Ellipsoid-förmigen GlasschaumElemente 4 mit den gezeigten Fasern 6 mithilfe des Bindematerials 7 kann so das Bindematerial 7 in die offenen Poren 9 eindringen, wodurch eine im Gegensatz zum Stand der Technik sehr gute Verbindung und Druckverteilung gewährleistet wird. Als Bindematerial 7 kann beispielsweise Gips, Zement oder Harz zum Einsatz kommen. FIG. 3 shows a details of the semi-finished fiber composite 1 according to FIG. 1 in a transition area between a lower cover layer 2 and the glass foam elements 4. As shown in FIG. 3, the ellipsoid-shaped glass foam elements 4 have one Variety of pores 8 on. At the edge of the ellipsoidal glass foam elements 4 there are open pores 9 which form a relatively rough surface. When the ellipsoid-shaped glass foam elements 4 are connected to the fibers 6 shown with the aid of the binding material 7, the binding material 7 can penetrate into the open pores 9, which, in contrast to the prior art, ensures a very good connection and pressure distribution. Gypsum, cement or resin, for example, can be used as the binding material 7.

[0052] Zum Vorformen für ein späteres Beschichten mit einer beispielsweise chemischen Beschichtung, einer Beschichtung mit Fasern 6 und Bindematerial 7 oder als Aufbaubasis von 3DDrucken können die Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elemente 4 gemäß Fig. 5A mithilfe eines Formwerkzeuges 10 geschäumt werden. Dieser Vorgang ist besonders günstig, da auf das kosten- und zeitintensive mechanische Bearbeiten verzichtet werden kann. The ellipsoid-shaped glass foam elements 4 according to FIG. 5A can be foamed using a molding tool 10 for preforming for later coating with a chemical coating, for example, a coating with fibers 6 and binding material 7 or as a base for 3D printing. This process is particularly favorable because the costly and time-consuming mechanical processing can be dispensed with.

[0053] Alternativ dazu zeigt Fig. 5B einen Vorformvorgang, bei dem eine Fräse 11 die Ellipsoidförmigen Glasschaum-Elemente 4 bearbeitet. Diese Methode eignet sich bevorzugt bei der Herstellung von Einzelstücken und im Formenbau. 5B shows a preforming process in which a milling cutter 11 processes the ellipsoidal glass foam elements 4. This method is particularly suitable for the production of individual pieces and in mold making.

[0054] Fig. 5C zeigt ein Vorformverfahren, bei dem die Ellipsoid-förmigen GlasschaumElemente 4 von Innen gegen die Innenseite eines Formwerkzeuges 10 angedrückt wird. Dieses Verfahren eignet sich besonders für die Herstellung von Teilen mit Hohlräumen 12 oder Einlageteilen, die zur Befestigung von beispielsweise Schrauben dienen. 5C shows a preforming process in which the ellipsoidal glass foam elements 4 are pressed against the inside of a molding tool 10 from the inside. This method is particularly suitable for the production of parts with cavities 12 or insert parts which are used for fastening screws, for example.

[0055] Wie in Fig. 6-9 gezeigt, weisen die Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elemente 4 an deren äußeren Oberflächen Zonen 12 mit Rippen 13 auf. Die Zonen 12 sind abgeflacht, um besser an Zonen benachbarter Glasschaum-Elemente 4 bei der Anordnung im Faserverbund-Halbzeug 1 As shown in FIGS. 6-9, the ellipsoid-shaped glass foam elements 4 have zones 12 with ribs 13 on their outer surfaces. The zones 12 are flattened in order to better match zones of adjacent glass foam elements 4 when arranged in the fiber composite semifinished product 1

anzuliegen. Die Rippen 13 der Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elemente 4 dienen zum Ineinandergreifen mit Rippen 13 von benachbarten angeordneten Ellipsoid-förmigen GlasschaumElementen 4. Bei diesem Ineinandergreifen brechen die Rippen 13, wie in Fig. 7 gezeigt, Sodass ein besserer Halt zwischen den Glasschaum-Elementen 4 möglich ist. to lie on. The ribs 13 of the ellipsoid-shaped glass foam elements 4 serve for interlocking with ribs 13 of adjacent arranged ellipsoid-shaped glass foam elements 4. In this interlocking, the ribs 13 break, as shown in FIG. 7, so that a better hold between the glass foam elements 4 is possible.

[0056] Fig. 8 und 9 zeigt ein Ellipsoid-förmiges Glasschaum-Element 4, wobei die Rippen 13 nicht gebrochen sind. In einem Bereich mit der geringsten Oberflächenkrümmung, durch den die Drehachse des Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elements 4 verläuft, weisen die Ellipsoidförmigen Glasschaum-Elemente 4 eine abgeflachte Kontaktfläche 14 auf. Die Kontaktfläche 14 dient zur Kraftaufnahme und Kraftübertragung zwischen Ellipsoid-förmigen GlasschaumElementen 4, im Faserverbund-Halbzeug 1 oberhalb oder unterhalb an das Ellipsoid-förmige Glasschaum-Element 4 angrenzen. Die Rippen 13 erstrecken sich von der Kontaktfläche 14 radial nach außen bis zu einem Randabschnitt 15 des Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elements 4. 8 and 9 shows an ellipsoid-shaped glass foam element 4, wherein the ribs 13 are not broken. In an area with the smallest surface curvature through which the axis of rotation of the ellipsoidal glass foam element 4 extends, the ellipsoidal glass foam elements 4 have a flattened contact surface 14. The contact surface 14 is used for force absorption and force transmission between ellipsoid-shaped glass foam elements 4, adjoining the ellipsoid-shaped glass foam element 4 in the semi-finished fiber composite 1 above or below. The ribs 13 extend radially outward from the contact surface 14 to an edge section 15 of the ellipsoid-shaped glass foam element 4.

[0057] Fig. 10 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ellipsoid-förmiges Glasschaum-Element 4, bei dem sich ausgehend von der Kontaktfläche 14 die Rippen 13 in exzentrisch umlaufenden Kreisen bis zum Randabschnitt 15 erstrecken. 10 shows a further ellipsoid-shaped glass foam element 4 according to the invention, in which, starting from the contact surface 14, the ribs 13 extend in eccentrically circumferential circles up to the edge section 15.

[0058] In Fig. 11 ist die Verbindung von mehreren Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elementen 4 gezeigt. Dabei greifen die Rippen 13 einer ersten Reihe Ellipsoid-förmiger GlasschaumElemente 4 in die Rippen 13 einer darunter angeordneten zweiten Reihe Ellipsoid-förmiger Glasschaum-Elemente 4 ein. 11 shows the connection of several ellipsoid-shaped glass foam elements 4. The ribs 13 of a first row of ellipsoidal glass foam elements 4 engage in the ribs 13 of a second row of ellipsoidal glass foam elements 4 arranged below.

[0059] Fig. 12A-C zeigen ein im Wesentlichen rechteckiges Formwerkzeugelement 16 zur Herstellung der Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elemente 4. Das Formwerkzeugelement 16 weist eine Ausnehmung 17 in der Form eines halbierten Ellipsoids auf, wobei die Schnittebene des halbierten Ellipsoids durch den größten Querschnitt des Ellipsoids verläuft. In der Ausnehmung 17 können Nuten oder Extrusionen 18 vorgesehen sein, durch deren Anordnung die darin aus Glasbruch 19 hergestellten Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elemente 4 die bereits beschriebenen Rippen 13 erhalten. Das Formwerkzeugelement 16 weist an Außenflächen Bohrungen 20 auf, mit deren Hilfe über Bolzen (nicht gezeigt) mehrere Formwerkzeugelemente 16 miteinander in der Form einer Rasteranordnung verbunden werden können. 12A-C show a substantially rectangular mold element 16 for producing the ellipsoid-shaped glass foam elements 4. The mold element 16 has a recess 17 in the shape of a halved ellipsoid, the section plane of the halved ellipsoid being the largest Cross-section of the ellipsoid runs. Grooves or extrusions 18 can be provided in the recess 17, by virtue of their arrangement the ellipsoid-shaped glass foam elements 4 made from broken glass 19 receive the ribs 13 already described. The mold element 16 has bores 20 on its outer surfaces, by means of which a plurality of mold elements 16 can be connected to one another in the form of a grid arrangement by means of bolts (not shown).

[0060] Fig. 13 zeigt eine Vorrichtung 21 zur Herstellung des Faserverbund-Halbzeugs gemäß Fig. 1, aufweisend zwei Formwerkzeuge, in welcher die Formwerkzeugelemente 16 zur Herstellung der Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elemente 4 in einem kartesischen Gitter angeordnet sind. Durch die Bohrungen 22 sind die Formwerkzeugelemente 16 zu der Vorrichtung 21 verbunden, wodurch ein Verrutschen und herausfallen der Formwerkzeugelemente 16 verhindert wird. Zur Herstellung des Faserverbund-Halbzeugs werden mithilfe von Glasbruch in den Ausnehmungen 17 der Formwerkzeugelemente 16 der Formwerkzeuge Ellipsoid-Hälften-förmige Glasschaum-Elemente hergestellt und über diesen Kleber und parallele Verbindungsfasern 23 angeordnet. Danach werden die beiden Formwerkzeuge derart angeordnet, dass jeweils zwei Ellipsoid-Hälften-förmige Glasschaum-Elemente zueinander angeordnet sind, sodass diese mithilfe des Klebers zu Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elementen 4 verbunden werden. Durch die Verbindungsfasern 23 sind die einzelnen Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elemente 4 in einer Ebene miteinander verbunden, sodass die Glasschaum-Elemente 4 in einem kartesischen Gitter angeordnet sind. Danach werden Ebenen miteinander verbundener GlasschaumElemente 4 derart zueinander parallel angeordnet, dass die Gitterpunkte der GlasschaumElemente 4 zweier benachbarter paralleler Ebenen in Richtung der Ebenen derart zueinander versetzt sind, dass die kartesischen Gitterpunkte in der einen der beiden benachbarten Ebenen zwischen den kartesischen Gitterpunkten in der anderen der beiden benachbarten Ebenen angeordnet sind (vgl. Fig. 11). FIG. 13 shows a device 21 for producing the fiber composite semi-finished product according to FIG. 1, having two molding tools, in which the molding tool elements 16 for producing the ellipsoid-shaped glass foam elements 4 are arranged in a Cartesian grid. Through the bores 22, the mold elements 16 are connected to the device 21, thereby preventing the mold elements 16 from slipping and falling out. To produce the fiber composite semi-finished product, glass break elements in the form of ellipsoidal halves are produced using glass breakage in the recesses 17 of the mold elements 16 of the molds, and adhesive and parallel connecting fibers 23 are arranged over them. The two molding tools are then arranged in such a way that two ellipsoidal-halved glass foam elements are arranged in relation to one another, so that they are connected to ellipsoidal-shaped glass foam elements 4 with the aid of the adhesive. The individual ellipsoid-shaped glass foam elements 4 are connected to one another in one plane by the connecting fibers 23, so that the glass foam elements 4 are arranged in a Cartesian grid. Thereafter, planes of interconnected glass foam elements 4 are arranged parallel to one another in such a way that the lattice points of the glass foam elements 4 of two adjacent parallel planes are offset in the direction of the planes such that the Cartesian grid points in one of the two adjacent planes between the Cartesian grid points in the other of the two adjacent levels are arranged (see FIG. 11).

[0061] Fig. 14 und 15 zeigen das Faserverbund-Halbzeug 1 gemäß Fig. 1 mit einer unteren 2 und einer oberen 3 Deckschicht in Form von zueinander versetzt angeordneten Bändern, die an ihren Enden überstehende UÜberlappungszonen 5 aufweisen. In der gezeigten Ausführungsform gemäß Fig. 16 wird das Faserverbund-Halbzeug 1 stabförmig in Wickelrichtung WR um eine 14 and 15 show the fiber composite semifinished product 1 according to FIG. 1 with a lower 2 and an upper 3 cover layer in the form of strips which are offset from one another and have overlapping zones 5 projecting at their ends. In the embodiment shown in FIG. 16, the semi-finished fiber composite 1 is rod-shaped in the winding direction WR by one

Mittelachse M aufgewickelt. Dabei bildet eine der zwei Deckschichten 2, 3 eine äußere Schicht und die jeweils andere der zwei Deckschichten 2, 3 eine innere Schicht des stabförmigen Faserverbund-Halbzeugs 1. Innerhalb des stabförmigen Faserverbund-Halbzeugs 1 kann dabei ein von der inneren Deckschicht begrenzter Hohlraum 24 ausgebildet sein. Center axis M wound up. One of the two cover layers 2, 3 forms an outer layer and the other of the two cover layers 2, 3 forms an inner layer of the rod-shaped fiber composite semi-finished product 1. A cavity 24 defined by the inner cover layer can be formed within the rod-shaped fiber composite semi-finished product 1 be.

[0062] Fig. 17 zeigt einen weiteren Wickelvorgang des Faserverbund Halbzeugs. Dabei werden mithilfe einer Wickelvorrichtung 26 mehrere bandförmige Faserverbund-Halbzeuge 1 in Wickelrichtung WR zu einem mehrschichtigen stabförmigen Faserverbund-Halbzeug 25 gewickelt. 17 shows a further winding process of the fiber composite semi-finished product. With the help of a winding device 26, a plurality of band-shaped fiber composite semifinished products 1 are wound in the winding direction WR to form a multilayer rod-shaped fiber composite semifinished product 25.

Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Faserverbund-Halbzeug (1), aufweisend eine untere (2) und eine obere Deckschicht (3) mit Fasern (6), wobei die untere Deckschicht (2) parallel zur oberen Deckschicht (3) angeordnet ist, wobei zwischen der unteren (2) und der oberen Deckschicht (3) Ellipsoid-förmige Glasschaum-Elemente (4) in zumindest zwei parallelen Ebenen angeordnet sind, wobei in jeder Ebene die Glasschaum-Elemente (4) in einem kartesischen Gitter angeordnet sind und die Gitterpunkte zweier benachbarter paralleler Ebenen in Richtung der Ebenen derart zueinander versetzt sind, dass die kartesischen Gitterpunkte in der einen der beiden benachbarten Ebenen zwischen den kartesischen Gitterpunkten in der anderen der beiden benachbarten Ebenen angeordnet sind, wobei zwischen den Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elementen (4) Fasern (6) und Bindematerial (7) angeordnet sind, wobei die Glasschaum-Elemente (4) an deren Oberflächen Rippen (13) aufweisen, wobei die Rippen (13) der Glasschaum-Elemente (4) mit Rippen (13) von in benachbarten Ebenen angeordneten benachbarten Glasschaum-Elementen (4) ineinandergreifen. 1. Semi-finished fiber composite (1), having a lower (2) and an upper cover layer (3) with fibers (6), the lower cover layer (2) being arranged parallel to the upper cover layer (3), with between the lower ( 2) and the upper cover layer (3) ellipsoid-shaped glass foam elements (4) are arranged in at least two parallel planes, the glass foam elements (4) being arranged in a Cartesian grid in each plane and the grid points of two adjacent parallel planes are offset from one another in the direction of the planes such that the Cartesian grid points in one of the two adjacent planes are arranged between the Cartesian grid points in the other of the two adjacent planes, fibers (6) between the ellipsoid-shaped glass foam elements (4) and binding material (7) are arranged, the glass foam elements (4) having ribs (13) on their surfaces, the ribs (13) of the glass foam elements (4) having ribs (13) from in Adjacent adjacent foam glass elements (4) interlock. 2. Verfahren zur Herstellung von Faserverbund-Halbzeug (1), wobei zwischen zwei parallel angeordneten Deckschichten (2,3) mit Fasern Ellipsoid-förmige Glasschaum-Elemente (4) in zumindest zwei parallelen Ebenen angeordnet werden, wobei in jeder Ebene die Glasschaum-Elemente (4) in einem kartesischen Gitter angeordnet werden und die Gitterpunkte zweier benachbarter paralleler Ebenen in Richtung der Ebenen derart zueinander versetzt sind, dass die kartesischen Gitterpunkte in der einen der beiden benachbarten Ebenen zwischen den kartesischen Gitterpunkten in der anderen der beiden benachbarten Ebenen angeordnet werden, wobei zwischen den Ellipsoid-förmigen Glasschaum-Elementen (4) Fasern (6) und Bindematerial (7) angeordnet werden, wobei die Glasschaum-Elemente (4) an deren Oberflächen Rippen (13) aufweisen, wobei die Rippen (13) der Glasschaum-Elemente (4) mit Rippen (13) von in benachbarten Ebenen angeordneten benachbarten Glasschaum-Elementen (4) ineinandergreifen, wobei die Rippen (13) beim Ineinandergreifen brechen. 2. A method for producing semi-finished fiber composite (1), wherein ellipsoid-shaped glass foam elements (4) are arranged in at least two parallel planes between two cover layers (2, 3) with fibers, the glass foam in each plane Elements (4) are arranged in a Cartesian grid and the grid points of two adjacent parallel planes are offset from one another in the direction of the planes such that the Cartesian grid points in one of the two adjacent planes are arranged between the Cartesian grid points in the other of the two adjacent planes whereby fibers (6) and binding material (7) are arranged between the ellipsoid-shaped glass foam elements (4), the glass foam elements (4) having ribs (13) on their surfaces, the ribs (13) being the glass foam -Elements (4) with ribs (13) of adjacent glass foam elements (4) arranged in adjacent planes interlock, the ribs (1 3) break when meshing. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei parallel angeordneten Deckschichten (2,3) in Form von Bändern zueinander versetzt angeordnet werden, wobei die versetzten Bänder zusammen mit den Glasschaum-Elementen (4) zwischen den zwei Deckschichten (2,3) zu einem stabförmigen Faserverbund-Halbzeug (1) aufgewickelt werden, wobei eine der zwei Deckschichten (2,3) zu einer äußeren Schicht und die andere der zwei Deckschichten (2,3) zu einer inneren Schicht des stabförmigen FaserverbundHalbzeugs (25) gebildet wird, wobei innerhalb der inneren Schicht des stabförmigen Faserverbund-Halbzeugs (25) ein Hohlraum (24) ausgebildet wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the two cover layers (2, 3) arranged in parallel are arranged offset in the form of strips, the offset strips together with the glass foam elements (4) between the two cover layers (2, 3) are wound into a rod-shaped fiber composite semi-finished product (1), one of the two cover layers (2, 3) forming an outer layer and the other of the two cover layers (2,3) forming an inner layer of the rod-shaped fiber composite semi-finished product (25) a cavity (24) is formed within the inner layer of the rod-shaped fiber composite semi-finished product (25). Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings