DE1509173A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mit Fasern verstaerkten Baukoerpern - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mit Fasern

verstärkten Baukörpern

Die Erfindung bezieht sich auf das Aus- oder Verteilen und die Verwendung von faserförraigem Material. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgabe vor. faserförmigem Material in zufälliger Verteilung zur Verstärkung einer Grundmasse, der das Faaermaterial zugesetzt wird«

Im einzelnen betrifft die Erfindung eine Verbesserung der Erfindung, die Gegenstand der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika Serial Nr. 672 723 vom 18. Juli 1957, jetzt US-Patent Nr. 3 054 732, ist* Die vorliegende .Krfiridung ist allerdings nicht auf den Bereich der besonderen, im US-Patent 3 034 732 behandelten Erfindung beschränkt.. Sie kann vielmehr allgemein für die Ausgabe von faserartigem, unter Druck stehendem Material entweder zusammen mit irgendeiner bekannten Abgabevorrichtung für flüssiges, zement» artige Material oder ohne eine solche verwendet werden.

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Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung zur Zuführung des faserartigen Materials unter Druck zu der Abgabevorrichtung oder Spritzpistole zu schaffen» Diese Vorrichtung soll die Gestalt eines Druckbehälters für das Fasermaterial haben, das von dem Behälter aus zur Spritzpistole hin abgegeben wird»

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß Mittel vorgesehen werden, mit denen das faserförmige Material während des Durchganges durch die Pistole verkleinert oder zerteilt werden kann_o Das Material kann daher entweder in zerteilter Form oder in Form eines ununterbrochenen Fadens abgegeben werden, in der es gewöhnlich auch zugeführt wirdο

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Ventilvorrichtung, mit der der Fluß des faserförmigen Materials durch die Pistole gesteuert werden kaim«.

Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung zeichnen sich besonders durch Einfachheit der Ausführung und der Bauart, durch brauchbare und zuverlässige Arbeitsweise sowie dadurch aus, daß sie für eine besonders wirtschaftliche Herstellung der Vorrichtung geeignet sindo

Nach der Erfindung ist ein Gefäß vorgesehen, das hermetisch abgedichtet werden und eine Spule mit roh- oder vorgesponnenen Fasern aufnehmen kann_u In das Gefäß wird Druckluft eingeführt, welche das Faservorgespipat zur Abg'abe aus dem Gefäß durch eine Austrittsöffnung herauszieht₀ Die

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\ Austrittsöffnung ist durch eine Leitung mit einer Steuervorrichtung verbunden, die vom Gefäß getrennt liegt * Diese Steuervorrichtung enthält ein Ventil, welches das Abströmen von !«ft und Fasern aus dem Kessel veranlaßt oder "beendete

In weiterer Ausgestaltung umfasst die Erfindung die Bildung eines Baukörpers, zu dessen Herstellung zunächst Bauelemente in einer Stärke von einem Element freistehend aufeinander gestapelt werden, so daß sie auf gegenüberliegenden Seiten Flächen der gewünschten Ausbildung aufweisen« Auf jede dieser Flächen wird zeraentartiges Material aufgesprüht bei gleichzeitiger verwirbelnder Aufsprühung des fortlaufenden Faservorgespinst, das sich dem zementartigen Material in zufälliger Ablagerun@6eiraischto Dadurch wird auf jeder Fläche des Stapels eine monolithische, verstärkte Schicht gebildet, welche die Verteilung von auf den Stapel einwirkenden Drucklasten über die ganze, von der monolithischen Schicht bedeckten Fläche erleichtert,

Y/eitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen-, Es zeigen:

Figβ 1 eine Seitenansicht einer Anlage nach der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Spritzvorrichtung mit dem unter Druck stehenden Behälter für das zu verteilende Material verbunden und die gleichzeitig mit Mitteln versehen ist, um die Spritzvorrichtung an einer Abgabedüse für zementartiges Material anzubringen, wobei die Düse in

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punktierter Linie und der Behälter teilweise im Schnitt dargestellt ist»

Pig, 2 eine Seitenansicht der an der Spritzvorrichtung vorgesehenen Schneidvorrichtung, deren Abdeckplatte fortgelassen ist,.

Pig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des verbesserten Ventils in Schließstellung,

Pig. 3a eine der Pig. 3 ähnliche Darstellung des Ventile in Öffnungsstellung,

Pig. 4 einen Schnitt durch eine bevorzugte Aueführungsform der Druckkammer für das faserartige Material,

Pig. 5 die verkleinerte Darstellung eines Querschnitts entlang der Linie 5-5 der Figo 4,

Figo 6 eine abgewandelte Ausführungsform einer Führungsvorrichtung und des Druckluft-Einlasses,

Flg. 7 einen Schnitt durch eine mit einer Steuerungsvorrichtung; versehene Faserspritzpistole und

Fig. 8 die Darstellung eines neuen Verfahrene zur Herstellung eines Baukörpers, bei welchem Ziegel anfänglich trocken aufeinander gelegt und naohfolgend durch eine aus Zement und Fäservorgespineten hergestellte Decke gehalten werden.

Die Spritzvorrichtung nach der Erfindung ist naoh der Darstellung in Pig. I auf einer Vorrichtung angeordnet, die eine Austrittsdüse 10 am Ende eines Rohres oder einer

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Leitung 11 aufweist, die wiederum durch einen Schlauch 12 an einen Vorratsbehälter für flüsBiges zementartiges Material angeschlossen ist· Eine mit einem Ventil 14 versehene Leitung 13 dient der Zufuhr von Druckluft und ist an die Düse 10 angeschlossen, damit das zementartige Material unter einem erheblichen Druck aus der Düse ausgestoßen werden kann. Diese Bauteil sind in der USPS 3 034 732 beschriebene Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders zur Verwendung mit einer derartigen Düsenanordnung, ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann ebensogut zusammen mit anderen, bereits bekannten Mitteln zum Verteilen von zementartigem Material oder auch allein zur Verteilung von faserartigem Material verwendet werden.

Die Spritzvorrichtung oder -pistole zum Verteilen und Auftragen von faserartigem Material ist allgemein mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet und weist ein Steuerventil 16 auf, das mit einem Einlaß 17 und einem Auslaß 18 versehen ist ο Mit Pußteilen 19 und Klammern 20 kann daa ganze Ventil an der Leitung 11 befestigt werden*,

Der Auslaß 18 des Ventils 16 kann unmittelbar mit einem Strahlrohr oder einer Düse 21 in Verbindung stehen, die im wesentlichen parallel zur Düse 10 liegt und über diese hinausragt, so daß das Faeermaterial, das aus der Bise 21 abgegeben wird, in dem aus der Düse 10 ausgeworfenen Zement eingebettet wird, um so den herzustellenden Baukörper zu verstärken„

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Der Einlaß 17 des Ventils 16 ist mit einem biegsamen Schlauch 22 verbunden, der an einem Auslaßnippel 23 eines hermetisch abgedichteten Druckbehälters 24 angeschlossen ist. Der Behälter 24 nimmt das Fasermaterial, vorzugsweise in Gestalt eines fortlaufenden Stranges auf, wie bei 25 angedeutet ist, wobei das Material auf Rollen 26 aufgewickelt ist.

Das Innere des Behälters 24 v/ird durch Abnahme eines Deckels 27 zugänglich, der durch Klemmen 28 oder ähnliche Mittel fest auf seinem Platz gehalten wird» Der Innenraum des Behälters wird mit Druckluft beaufschlagt, die durch ein Einlaßrohr 29 zuströmt_o Das Einlaßrohr ist am Behälter 24 vorzugsweise an einem vom Auslaßnippel 23 entfernt liegenden Punkt angeordnet und mit einem Steuerventil 30 ausgerüstet» Das Rohr 29 ist an eine Druckluftquelle angeschlossen; der sich ergebende Druck im Behälter sorgt dafür, daß das Fasermaterial aus dem Behälter durch den Schlauch 22 und das Ventil 16 unter Druck durch die Düse 21, wie bei 31 angedeutet ist, abgegeben v/ird.

Der Behälter 24 ist für die Aufnahme von zwei xader mehr Rollen 26 des Fasermaterials eingerichtet und weist vorzugsweise eine oder mehrere Trennwände 32 auf, welche den Innenraum in Abteile 33 zur Aufnahme der jeweiligen Rollen des Materials unterteilen Dadurch wird ein Verwirren des Materials vermieden, wenn der von einer Rolle zu entnehmende Vorrat erschöpft isto Das Fasermaterial 25 läuft durch Führungsaugen 34 an der Unterseite des Deckels 2*

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hindurch und über die Oberkante der Abtellwand 32, siehe Figur I₉ die einen solchen Abstand rom Deckel hat, daß alle Abteile des Behältera miteinander in Verbindung stehen*

Das in den Figo 3 und 3a dargestellte Ventil 16 ist für Drehbetrieb eingerichtet und weist ein segmentförmiges Ventilglied 35 auf, welches durch einen Handgriff 36 gedreht werden kann und bei Öffnung des Ventils, siehe Fig» 3a, die Ventileinlaß- und auslaßöffnung 17a und 18a freigibt. Xn der Schließstellung des Ventils, siehe Figo 3» überdeckt das Ventilglied 35 die Auelaßöffnung 18a und verhindert den Durohgang von Fasermaterial und Druckluft durch das Ventil zur JMb& 21» Während der Schließung des Ventils wird die Kante 35a des Ventilgliedes 35 mit einer Scherwirkung über die Öffnung 18a bewegt und eonneidet oder zertrennt das Fasermaterial, welches durch das Ventil hindurch gehtο Das Ventil 16 steuert demnach nicht nur den Fluß des Materials, sondern wirkt auch als Schneidoder Trennvorrichtung für das Pasermaterialo

Das Fasermaterial wird durch die Spritzvorrichtung in Form eines fortlaufenden Stranges zugeführt, was für den Bau von Wänden in den meisten Fällen zu befriedigenden Ergebnissen führt· In einigen Fällen kann es jedoch erwünscht sein, das Fasermaterial abschnittsweise oder zerhackt, d.h„ in Gestalt von kurzgeschnittenen Fasern zu verteilen« Für diese Fälle kann die Spritzvorrichtung mit einer Schneidvorrichtung 37 versehen werden, die ein senkrechtes, längliches Gehäuse 38 aufweist, das mit einem

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Sattel 39 an seiner Unterseite und mittels Schrauben 40 an der bereits erwähnten Düee 10 befestigt werden kann·

Der untere Abschnitt des Gehäuses 38 weist axial in Flucht liegende Nippel 41, 42 auf, an denen der Ventilauslafi 18 bzw, das Strahlrohr 21 anschließt. Ein Hackblock 45 ist im Gehäuse etwas unterhalb der Höhe der Nippel 41, 42 angeordnet, und liegt damit unter dem Weg des Fasermaterials, welches von dem Ventil 16 zur Düse 21 geht·

Das Gehäuse 38 enthält auch eine Magnetspule 44 mit einem hin-und her-beweglichen Anker 45» an dessen unterem Ende ein Hackmesser 46 befestigt ist» das in eine quer geriohtete Rinne 47 eingreifen kann, die im Haokblook 43 ausgebildet ist. Das obere Ende des Ankers ist gleitfähig durch eine waagerechte Trennwand 48 des Genauees hinduroh geführt und trägt eine Druckfeder 49, die darauf mittels einer Scheibe §Ö und einer Mutter 51 festgehalten ist· Die Feder 49 drückt den Anker 45 nach oben; bei Erregung der Spule 44 wird jedoch der Anker abwarte geeogen. Die !Tätigkeit der Magnetspule wird duroh einen Sohalter $2 an der Oberseite des Gehäuses gesteuert· Der elektrische Strom wird dem Sohalter und der Magnetspule Über eine Leitung aus einer Quelle für intermettierenden oder pulsierenden Strom angeführt, so daß bei Einschaltung der Magnetspule der Anker 4$ schnell hin und her bewegt wird und das Hackmesser 46» welches mit dem Blook 43 eusammenwirkt, das PaBermaterial in kuree Abschnitte sersohneideto

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Baa Gehäuse 38 weist einen !Stopfen 54 und eine abnehmbare seitliche Abdeckplatte 55 auf, so daß das Innere dee Gehftuses suglnglich ist.

Da der biegsame Schlauch 22 und der Leitungsaneohlufi 53 die einstigen, für die -Arbeit der Spritzvorrichtung erforderlichen Verbindungen darstellen, kann die Spritsvorrichtung als Ctanses frei in Zusammenhang mit der aus den Teilen 1O₉ 11, 13 bestehenden Vorrichtung gehandhabt werden. Die beschriebene Anordnung zum Verteilen des Fasermaterials läßt sich innerhalb eines zwischen Bull und der rollen Leistung veränderbaren Beimisohvolumens steuern; bei gleichseitiger entsprechender Steuerung der Zuführung des Zementraateriale ergibt sich ein weiter Bereich, innerhalb deesen die Zusammensetzung der Mischung wirksam verändert werden kann.

Bei dem Beispiel nach .KLg. 1 ist die Zementspritzpistole mit der Paserspritzvorrichtung zu einem Baukörper verbunden. Sie Verteilung von lasern kann jedoch auch unabhängig von irgendeinem Zementierungsvorgang erfolgen. Dabei hat sich herausgestellt, daß die Steuerung der Verteilung von Glasfaservorgespinsten und ähnlichen Stoffen nach der Erfindung so ausgeführt werden kann, daß« sich dadurch eine besonders anpassungsfähige Arbeitsweise ergibt, flg. 4 zeigt eins verbesserte, bevorzugte AuefUhrungefpra ein·· Druckgefäßes* das eine Spule mit Glasfaatrvorgtspinstea «ufniaat und besondere für die Abgabe «ad Verteilung voa GXMfMervorgespinsten geeignet

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1st. Dae verhältnismäßig tiefe Gefäß 70 let mit nach innen abfallenden Wänden und einem flachen Boden versehen«. Der Durchmesser des Gefäßes 70 1st vorzugsweise größer als der Durohmesser der Spule mit dem Vorgespinst, z.B. der Spule 71« so daß diese Spule ohne Schwierigkeiten in das Gefäß eingebracht und aus diesem herausgenommen werden kann· Die Spule 71 ist so gewickelt» daß der Torrat von der Innenwand 72 der Spule abgezogen werden kann· Der Vorgespinst strang 73 enthält im wesentlichen ein Bündel paralleler, unverdrillter, getrennter Glasfaserstränge oder ähnliches Material· Glasfaservorgespinste sind im Handel in Spulen erhältlich, die aus Bündeln von 20, 30, 100 oder 200 Strängen gewickelt sind. Die besonderen Merkmale der Steuerung für die Verteilung von Vorgespinsten, die unterschiedliche Anzahlen von Strängen aufweisen, hängen In einem gewissen Umfange von der Bündelgröße ab, wie nachfolgend erläutert wird.

Das Gefäß 70 ist oben zum Zwecke der Abdichtung mit einer Schulter 76 versehen« Außerdem weist das Gefäß eine nach außen sich erstreckende, in Segmente unterteilte Rippe auf, welche mit Schließmitteln zusammenwirkt, die an einem Deckel 78 ausgebildet sind. Der Deckel 78 ist im einzelnem mit einer in Segmente unterteilten, nach innen sich erstreckenden Hippe 79 versehen. Wie Fig. 5 zeigt, greifen die Rippen 77 und 79 ineinander, wobei nach Aufsetzen und Drehung des Deckels auf dem Gefäß 70 die Rippen 77 und 79 miteinander in Eingriff treten· Eine Dichtung 80

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liegt in einer ringförmigen Ausnehmung 81 dee Deckels 78, 80 daß die Diohtung nach dem Versperren des Deckels auf dem Gefäß 70 gegen die Schulter 76 gedrückt wird.

Der Deckel ist mit einer Ausblasdichtung oder Stopfen versehene Die Ausfuhrung und Anordnung des Stopfens hängt von den Drucken ab, die in der betreffenden Anlage verwendet werden· Im oberen Abschnitt des Deckels 78 ist außerdem ein Strömungsmittelkanal ausgebildet, der aus einer· mit Gewinde versehenen Buchse 86 und einer Zuführleitung 87 besteht, durch die hinduroh Druckluft oder Druckgas in das Gefäß 70 eingeführt werden kann. Die Buchse 86 ist in den Deckel 78 eingeschraubt; ein Asu satzßtück 88 ist an der Innenseite des Deckels auf der mit Gewinde versehenen Verlängerung der Buchse 86 be» festigte Das Ansatzstück 88 weist ein Knie auf, mit dessen Hilfe die. Richtung der Druckluftströmung so abgelenkt wird, daß sie parallel zur Innenfläche des Deckels verläuft. Dadurch wird verhindert, daß die Strömung unmittelbar auf die Spule 70 und den Strang 73 einwirkt, der von der Spule 71 abgehaspelt wird.

Im oberen Abschnitt des Gefäßes 70 ist eine Führung 90 für das Fasermaterial angeordnet« Die Führung 90 hat nach dieser Darstellung die Form eines V-förmigen Joches, dessen Schenkel Bioh von Befestigungelappen 91 und 92 aus nach oben und zur Mitte des Gefäßes 70 hin erstrecken, wobei der Scheitel allgemein im Bereich der Achse des Gefäßes 70 liegt. Die Führung 70 besteht aus einem

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starren Draht mit glatter Oberfläche. Sie verringert die Gefahr einer Unterbrechung oder Verwirrung dee Faseratranges 73 wesentliche

Der Strang 73 wird über die Führung 90 geschlungen und dann duroh eine Auslaßbuohse 95 geführt, die in die Wand des Gefäßes 70 eingeschraubt ist. Von der Buchse 95 fort führt ein biegsamer, an der Buchse befestigter

Schlauch 96. Für den Durchgang des Stranges 73 ist die

KaJIaJ. Buchse 95 mit einem axial angeordneten IL*">:»-«· versehen, dessen Eintrittsöffnung abgerundet glatt ausgebildet ist, so daß die Fasern, beim Eintritt in die Buchse keiner nennenswerten Reibung unterliegen. In Fig. 6 ist eine abgewandelte Ausführungsform einer Führung 90a dargestellt, die aus einer Oase besteht, die von einem wellenförmig gebogenen, an der Wand des Gefäßes 70 befestigten Draht über der Spulenachse gehalten wirdo Die Druckluftzuführung mit dem Schlauch 87 ist bei dieser Ausführungsform an der Wand des Gefäßes 70 angeordnet und v/eist innen eine Ablenkung 88a auf, die dafür sorgt, daß die Druckluft an der Wandun._; des Gefäßes 70 entlang in den Innenraum einströmt ο

Duroh den Schlauch 96 hinduroh gelangen die Fasern zu einer Spritzpistole, wie sie z.B. in Fig, 7 dargestellt ist» JSine solche Spritzpistole arbeitet jeweils Über längere Zeiträume hinweg und hängt deshalb in ihrer Arbeitsweise von der Art der Steuerung ab, die auf den Fluß des Faeerstranges 73 ausgeübt wird. Beim Abspulen

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▼on Fasersträngen finden sich nun kleine Abschnitte oder kürzere Längen der Glasfasern mit zwischen den aufgespulten Strängen eingesprengte Weiter führt die Bewegung der Faserstränge mit verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten dazu, daß in der Anlage elektrostatische Ludungen entstehen, wodurch die Neigung gefördert wird, daß sich Bruchstücke und kurze Glasfaserabschnitte in der Abgabeöffnung der Buchse 95 sammeln. Durch derartige Bruchstücke kann daher die Öffnung verstopft und der gleichmäßige Fluß der Fasern unterbrochen werdeno

Die überwachung des Arbeitsablaufes wird nun wesentlich vereinfacht, wenn der Spule 71 ein geeigneter Stoff zugesetzt wirdο Vorzugsweise wird ein Schmiermittel für das Fasermaterial in Gestalt von Talkumpuder vorgesehsn. Nach Figo 4 wird die Spule 71 auf den Boden des Gefäße3 70 gesetzt. Darauf wird Talkumpuder in einer aolchen Menge eingefüllt, daß der Mittelraum der Spule und· der Hingraum um die Spule herum bis zu einer Höhe 74 etwa ausgefüllt wird» Ein Teil des Puders wird dabei auch auf die Oberseite der Spule 71 gehäuft, so daß der Paserstrang beim Abziehen von der Spule mit Talkum überdeckt wird, welches die Faser bei ihrem Durchgang durch den Schlauch 96 schmiert. Zusätzlich hilft der Talkumpuder bei dem Abzug irgendwelcher elektrostatischen Ladungen, die sieh auf dem Faserstrang bei seiner Bewegung durch das Gefäß 8ammeInο

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Hand-

habung der Paservorgesplnste auch daduroh erleiohtert werden» daß die Spule mit den Paservorgespinsten von vornherein mit dem Schmiermittel imprägniert und dieses gleichmäßig über die ganze Spule verteilt wird· Außer Talkumpuder sind auoh andere Schmiermittel mit Erfolg verwendet worden« Als Beispiel werden pulverisierter Asbest« Kohlenstoff und pulverloiarterAluminium genannt.» Durch Einarbeitung dieser Stoffe in die Spule selbst kann dafür gesorgt werden, daß sie in bestimmten» der von der Spule abgezogenen Pasermenge entsprechenden Mengen ausgegeben werden. In solchen Anlagen, in denen die fasern in eine Grundmasβe aus zementartigem Material eingearbeitet werden sollen, das durch Aufspritzen oder in anderer leise aufgetragen wird, können ohemisohe Zusätze wie Katalysatoren, Aufschäum- oder Härtemittel oder anorganische Bindemittel, wie Kalk, zusammen mit dem Faaermaterial verteilt werden. Dadurch wird nicht nur die Handhabung der faser selbst erleichtert, indem die Schmierung und die Ableitung statischer Ladungen gefördert wird, sondern es können auoh nach dieser Ausfuhrungsart der Erfindung Bestandteile der endgültigen Masse zusätzlich mit verteilt werdenc

Die vorzugsweise gleichförmig über das Fasermaterial verteilten Chemikalien können wahlweise das Aufschäumen beschleunigen oder verhindern oder auf einen anderen Vorgang einwirken, der sich in der Masse einstellen soll, In der ' die Pasern eingelagert werden. Damit ist durch

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die Ausbildung der Faßerβpulβ eine Steuerungemöglichkeit gegeben·

Sie in Pig. 7 dargestellte steuerbare Spritspietöle 1st durch den Schlauch 96 an das Gefäß 70, Flg. 4, angeschlossen· Der Schlauch 96 ist mit einer Buchse 100 verbundene die Teil eines durch die Spritzpistole 101 hindurchführenden Kanals 1st. Bin Kegelventil 102, das durch einen Handgriff 103 gedreht «erden kann, ist in einer zylindrischen Öffnung des Pistolengehäuses 101 angeordnet und ermöglicht in der Üffnungsatellung den FIuB der Fasern durch den Kanal 104· Vom vorderen Ende des Gehäuseβ 101 geht ein Rohr 103 ab, welches die Fortsetzung des Kanals 104 bis zur Abgabeöffnung 10 1 bildet.

I»r durch dae Ventil 102 hlnduröhfUhrende Kanal ist im allgemeinen zylindrisch, an der stromabwärts gelegenen t.eite 102a jedoch erweitert« Durch diese Ausbildung wird verhindert, daß kleine Faserabsohnitte zerschnitten werden, wenn das Ventil geschlossen wird« Die Schließung des Ventils wird durch Bewegu ig dee Handgriffes 103 in Richtung des Pfeiles 103a erreicht«, Die Kante 102b des Ventils dient dazu, die Fasern beim Schließen des Ventils abzutrennen« Da jedoch die diametral entgegengesetzt liegende Kante des Kanals im Bereich 102a fortgeschnitten und abgerundet ist, kann das nachlaufende j&de der Fasermasse den Weg durch den DUsenabsohnitt 105 bis zum Austritt fortsetzen, so daß die Pistole frei und

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für die Herstellung eines neuen Fuserstromes bei Wieder-Öffnung des VentiIee bereit wirdο

JSe ist erforderlich, daß das Ventil in Schließ st ellung praktisch druckdicht istο Anderenfalls würde ein Herausströmen der luft dazu führen, daß die Faserstränge im Kanal 96 in Nachbarschaft des Ventils angehäuft würden» so daß der Betrieb bei Wiederaufnahme gestört werden würde..

Die Buchse 100 v/eist einen geglätteten Eintritteabschnitt auf, der von der Abrundung 100a gebildet wird.- Zusätzlich ist jedes Verbindungsstück in gleicher Weise abgerundet, so daß die mechanische Beanspruchung der Glasfasern beim Durchgang auf das geringstmögliche Maß verringert ist. Auch wird dadurch in dem Kanal das Entstehen von Bruchstücken verhindert, die sonst den Durchfluß durch den Kanal stören könnten*

Zn Fig. 8 ist die Herstellung einer tragenden Wand unter Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt· Die Wand 120 wird aus Betonblöcken oder ähnlichen Bestandteilen errichtet, ohne daß es erforderlioh ist, Mörtel zwischen die Blöcke zu fügen. Die Bauelemente werden nur trocken mit irgendeiner geeigneten Vor« richtung oder durch Handarbeit aufeinander gestapelte üs ist allein erforderlich, daß der Stapel selbsttragend ist oder auf eine andere Art zeitweilig aufrecht gehalten wird. Naoh dem Stapeln der Elemente werden die beiden gegenüberliegenden Außenseiten mit einer beton- oder

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zementartigen Mischung bespritzt, in die gleichzeitig eine aus den Faeersträngen 73 der Figo 4 bestehende Masse eingespritzt wird« Wenn die dadurch verstärkte Zement schicht durchgehärtet ist, weist die V/und Tragelgeneohaften auf, die diejenigen von auf gewöhnlichem Wege hergestellten Wänden übersteigen» Die sich ergebende bauliche Stärke ist größer, als wenn die Steine in gewöhnlichem Verfahren aufgemauert worden wären„ Der Grund dafür liegt darin, daß die Außenflächen der Wand mit der verstärkten Betonschicht überzogen sind, die fest an der Wand anhaftet und mit dieser einen Baukörper bildet. Gleichzeitig sorgen die verstärkenden Fasern in der Betonschicht dafür, daß die Spannungen über die gesamten Wandflächen verteilt werden, so daß die örtliohe Einwirkung starker Spannungskräfte, die gegebenenfalls die Beanspruchungsfähigkeit der Wand übersteigen würden, äußerst gering bleibt.

Xn Fig. 8 «retreckt sich die aus gestapelten Blöcken hergestellte Wand entlang der Kante einer Betonplatte 121» Die Blöcke sind gleichmäßig mit versetzten Fugen angeordnet, können jedoch auch auf irgendeine andere V/ei se gestapelt werden, wenn sie dabei bis zum Auftragen der verstärkten Betonschicht frei stehen bleiben ₀ Die Innenseite der Wand wird von einer haltenden Schicht überdeokto Nuoh der Darstellung wird auf die Wandfläche eine Zementmischung aufgespritzt, die über eine Leitung 123 mit einem Steuerventil 124 und einer Düse 125 züge-

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führt wird. Falls erwünscht oder erforderlich, kann eine Hilfsluftleitung 126 verwendet werden, um die Verteilung und das Auftragen des Zementes auf der Wandfläche zu erleichtern.

Fig. 8 zeigt auch die Vorrichtung zum Zusetzen der verstärkenden Fasern beim Herstellen der Schicht 122β Die Vorrichtung enthält ein Gefäß 70, bei welchem die Druckluftleitung 67 in der Seitenwand des Gefäßes endet, entsprechend der Darstellung in Figo 6₀ Die vom Gefäß 70 abgehende Leitung 96 dient zur Förderung der Glasfasern mit einem luftstrom zum Steuerventil 101_o Bei der praktischen Anwendung des Verfahrens können die Ventile 101 und 124 miteinander in Verbindung stehen, so daß sie eine einzige Mnheit mit doppelter Steuerfunktion bilden<, Eine derartige Einheit ist in Fig« I dargestellt und ermöglicht, daß die Zement- und die Faserzufuhr durch einen einzigen Arbeiter gesteuert werden können»

Wahlweise können entsprechend der Fig„ 8 die Faser-, und die Zementspritzpistole getrennt und von zwei Arbeitern . bedient werden, die ihre Arbeit aufeinander abstimmen, um auf die Wandfläche eine Zementschicht mit einer darin eingebetteten, geeigneten Fasermenge aufzubringen,, Die aus dem Spritzrohr 105 austretenden Fasern werden aufgrund der Turbulenz verteilt, die in dem Luftstrom beim Austritt aus der Düse IC5 entsteht» Aufgrund dessen werden die Fasern in einer vollständig zufälligen ₍ Verteilung innerhalb der Zementschicht 122 abgelagert«

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von Wänden aus aufeinander gestapelten Blöcken oder Ziegeln nach dem hier beschriebenen Verfahren führt zu Belastungseigenschaften, die durch Mauern von Ziegeln nicht erreicht werden können. Das beruht auf der Tatsache, daß die monoliMsche Schicht 122 sich mit den Elementen der Wand verbindet und die Wand über ihre ganze Innen- und Außenfläche verstärkt» Damit können Belastungen und Spannungen über den ganzen Baukörper verteilt werden. Z.B. ist die aus gestapelten Blöcken hergestellte Wand widerstandefähiger gegen Scherkräfte und Schäden, die an Fundamenten durch Trägerbelastungen verursacht werden, die gewöhnlich an einzelnen Abschnitten der Wand auftreten» Die nach der Erfindung hergestellte Wand kann größere Trägerbelastungen aufnehmen und aushalten, als eine in üblicher Mauerwerksbauweise ausgeführte Wand, da die neu« Wand wie ein monoliHisches Bauwerk wirkt, obwohl es grundsätzlich aus getrennten Elementen, wie z.B. den in Fig. β dargestellten Ziegeln, hergestellt ist· Beim Bau der Wand können auch zerbrochene Blöcke und Ziegel und zweitklassige Bauelemente verwendet v/erden, die für die übliche Bauweise nicht brauchbar sind. Das praktische Ergebnis ist eine außerordentlich wirtschaftliche Bauweise, die zu wesentlich besseren dynamischen und statischen Eigenschaften führt. Nach dem Verfahren können auch verschiedenartige Außenflächenbehandlungen mit Bezug auf Farbe und Struktur ausgeführt werdeno

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Sie Oberfläche einer Schicht 122 kann mit vielerlei verschiedenen Übereügen versehen werden, entweder daduroh, daß diese zusammen mit der Sehloht 122 aufgetragen werden, oder durch Verputzen, übermalen oder Bespritzen der Außenfläche« Bei einigen Arbeiteweisen hat ee eloh ale vorteilhaft erwiesen/ den abschließenden Farbüberzug der Wand mit der Auftragung einer leteten Zementsohloht zu verbindenο Diese Sohioht kann duroh einfaohes Aufsprühen von Zement auf die Wand hergestellt werden» Träger oder Balken« wie die Balken 140 und 141, können unmittelbar auf der Oberseite der Wand 120 festgelegt werden und können die Fußboden- oder DaehbelaBtungen ohne weitere Verstärkung des Wandkörpers, aufnehmen₀

Die Kosten für die Errichtung einer solchen Wand sind wesentlich geringer als bei der Herstellung in der Übliohen Ziegel-Mauerweise, bei der mit der Kelle zwischen die einzelnen Ziegel Mörtel gegeben wird. Ein bestimmter Mauerabsohnltt kann auoh schneller als in de^Clbllohen Bauweise err lohtet werden und zeigt nicht nur eine größere Widerst and eier oft gegenüber der Belastung durch Träger 140 und 141t sondern auch gegenüber seitlich aufprallendctiKräften da die Spannungen sich über die ganz«» duroh Fasern verstärkte Sohioht 122 verteilen₀

Bei der Ausführung des in Fig. 8 dargestellten Verfahrens hat sich für die Herstellung der Zementgrundmasse der Schicht 122 eine Betonmieehung ale brauchbar erwiesen, welche die in der nachfolgenden Tabelle auf geführten

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Bestandteile enthält:
Portland Zement	56,634 dm5
Polyvinylalkohol	2,722 kg
z.B. filvanol Grade 51-05
der Firma Du Pout,
Wilmington, Delaware
oder von ähnlicher Art
Perlit-Beton-Zusohlag	56,634 dm3
0, 128 kg/dm3
Perlit-Zuschlag 60-40	56,634 dm3
Standard-Gipa-Verputz-Sand	84,951 dm5
Flugasche	5,443 kg
Was »w	64,35 ltr.

Daraus ergibt sich ein leichtes Gemisch mit einem Elastizitätemodul in der Größenordnung von 1,4 « 10 4,2 ο 10^ kg/om · Aufgrund dieses verhältnismäßig niedrigen Elastizitätsmoduls und des Alkoholgehaltes ist die Mischung mit Glasfaserstrangen verträgliche

Bei einer Ausführung des Verfahrens wurde eine erste Schicht aus einer solchen Mischung zusammen mit etwa 0,122 - 0,146 kg/cm der Glasfasermasse in Form eines fortlaufenden Vorgespinststranges« Die Dioke der ersten Schicht betrug damit 4»762 - 6,350 mm» Darauf wurde eine vollkommen gleich ausgebildete, gleich starke zweite Schicht auf beide Flächen der Wand 120 aufgebracht„ Zum Schluß wurde die Wandfläche mit einer dünnen Abechlußsohicht aut* der Betonmiaohung allein, ohne Zusatz

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der fasern, versehen·

Der In der Tabelle angegebene Zement hat sich als brauchbar herausgestellt, wobei die Bestandteile in den verschiedenen Orten auf die örtlich verfügbaren Zuschläge eingestellt werden können· Im übrigen können auch andere zementartige Materialien, wie Harze oder synthetische Zemente, verwendet werdenο Auch kann der Kern der Wand aus anderen Blöcken oder Ziegeln als den in Figo 8 dargestellten Betonblöcken hergestellt werden» Das für den Kern der Wand benutzte Material ist im allgemeinen durch die Anforderungen bedingt, die an die Belastbarkeit in vertikaler Richtung und an die Isolierung gestellt werdenο Die tragende Schicht 122 aus dem mit Glasfaser verstärkten Beton sorgt dabei für die erforderliche Biege- und Druckstärkeο

Die Wand nach Figo 8 ist als senkrechte Wand an ihrem endgültigen Platz errichtet worden» Für nicht tragende Wände kann ein einfacher Schirm benutzt werden, der aus Hühnerdraht oder gev/ebten Maschenpapier oder Streckmetall besteht, wie es gewöhnlich als "lathers diamond mesh" verwendet wirdo Der Bau von Wänden kennzeichnet sich allgemein durch die Errichtung einer geeigneten Form, auf die von einer Seite oder von beiden Seiten eine tragende Schicht aufgebracht wird, die sowohl senkrechte als auch seitliche Belastungen aufnimmt und verteilte ,

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren sum Herstellen von mit Fasern verstärkten Baukörpern, bei welchem aus mehreren Strängen bestehende, fortlaufende Faservorgespinste von einer Vorratsspule durch einen Strömungekanal hinduroh eu einer Abgabevorrichtung gehen, dadurch gekenn« selohnet, daß die Spule in einem unter Überdruck stehenden Bereich gehalten wird, daß der diesen Bereich mit der Abgabevorrichtung verbindende Kanal unter erhöhtem Druck steht, und daß nach Öffnung der Abgabevorrichtung das Rohgespinet von der Spule durch den Strömungskanal mittels der eur Abgabeöffnung fließenden Luft abgeeogen wirdο

   2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgespinststränge durch Änderung der Bewegungsrichtung zwischen der Spule und der Einmündung des Behälters in den Strömungskanal unter Spannung gehalten werden.

   3· Verfahren nach Anspruch 1-2, dad.gekennzeichnet, daß die Vorgespinetstränge von der Spulenmitte aus nach oben bewegt werden, wobei die scharfe Richtungsänderung an einem von der Spule entfernt liegenden Punkt stattfindet.

   4« Vorrichtung zum Verteilen und Steuern eines aus

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   a»

   fortlaufenden Faservorgespinsten bestehenden Flusses, insbesondere Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrene nach Anspruch 1-3, gekennzeichnet durch eine Düse (21) für das Fasermaterlal und einen abgedichteten Behälter (24) zur Aufnahme eines Vorrate (26) dee Fasermaterialβ in Gestalt eines fortlaufenden Stranges (25)» wobei der Behälter eine Zuleitung (29) für Druckluft und eine Leitungsverbindung (22) zum Anschluß an die Düse (21) aufweist, so daß daß unzerschnittene, fortlaufende Fasermaterial in dem Druckluft strom durch den Behälter zur Düse hin gefördert wirdo '■·■·..

   5« Vorrichtung nach Anspruch 4, da'durch gekennzeichnet, daß in der Leitungsverbindung (22) im Bereich der Düse (21) zur Steuerung der aus Luft und dem faserartigen Material gebildeten Strömung ein Ventil (16) vorgesehen ist.

   6ο Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen Ventilkegel (102) aufweist, der drehbar um eiue senkrecht zum Ströjmingskanal liegende Achse angeordnet und eine auf den Kanal ausrioht.t»Ärf> Öffnung aufweist, wobei der Ventilkegel an aer stromaufwärts gelegenen Seite des Kanäle eine scharfe Begrenzungskante und an der stromabwärts gelegenen Seite des Kanals einen abgerundet ausgebildeten Grenzabschnitt aufweist„

   7ο Vorrichtung nach Anspruch 4-6, dadurch gekenneeioh-

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   net, daß der länglich ausgebildete Behälter (70), der einen aufgespulten Vorrat aus Fasermaterial in seinem Bodenabschnitt aufnimmt, mit einem Deckel (76) verschließbar ist, der ebenso wie der Behälter Mittel (76, 80, 81) zur Herstellung einer hermetischen Diohtung aufweist, wobei der Behälter (70) mit einem Auelaß (95) und einem Einlaß (86) versehen ist, an den von außen eine Zuleitung (87) für Druckluft angeschlossen und an dem innen eine Ablenkvorrichtung (88) angeordnet ist ο

   8. Vorrichtung nach Anspruch 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß von der Innenwand des Behälters (70) über dem Faservorrat (71) sich bis zur Mitte des Behälters eine federnde Führung (9O;9Oa) erstreckte

   9ο Vorrichtung naoh Anspruch 7-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsabschnitt des Auslasses (95) eine trichterförmige Aufweitung mit glatter Oberfläche aufweist.

   10_o. Vorrichtung nach. Anspruch 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (95) im oberen Teil des Behälters (70) ₁ liegt, wobei die Leitung (96) den Auslaß mit der Düse (21j105) verbindet.

   11, Vorrichtung nach Anspruch 4-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse zum Verteilen der Faserraasse als Spritzpistole ausgebildet ist*

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