DE3024648C2 - Nach dem Aufwickelverfahren hergestelltes asbestfreies Kunststeinbauelement sowie Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nach dem Aufwickelverfahren hergestelltes asbestfreies Kunst-Steinbauelement aus Zement, Gips oder einem anderen anorganischen Bindemittel, welches Armierungsfasern mit einem Durchmesser kleiner als 1,0 mm aus einer Metallegierung, gegebenenfalls Glasfasern, Mineralfa-

sern und/oder Cellulose enthält

Armierte Kunststeinbauelemente sind bekannt

Eine wesentliche Gruppe dieser Bauelemente besteht aus armiertem Beton.

Eine andere, ebenso interessante Gruppe von armierten Bauelementen besteht beispielsweise aus Asbest-Zement Bei dieser werden Asbestfasern unterschiedlicher Dicke und Qualität in das Bindemittel, meistens Zement mit oder ohne Zuschlägen, eingebettet Anschließend werden aus dieser Rohmasse, beispielsweise nach dem Aufwickelverfahren, Kunststeinbauelemente hergestellt, in denen die Asbestfasern ungeordnet verteilt sind und sowohl als Tragfasern, als auch als Armierungsfasern dienen. Die Asbestfasern erhöhen nicht nur die Reißfestigkeit dieser Schichtbauelemente, sondern auch deren Festigkeit, in gewissen Bereichen auch deren Wärmedämmeigenschaften.

Da diese, mit Asbestzement armierten Bauelemente während ihrer Herstellung besonders hoch verdichtet werden, sind sie wasserdicht und vor allem auch gegenüber den Angriffen von Atmosphärilien in besonderer Weise widerstandsfähig.

Asbest-Zement-Bauelemente haben weiter den Vorteil, daß sie besonders preisgünstig herzustellen und zu verarbeiten sind.

Der Asbest-Rohstoff hat jedoch bei seiner Gewinnung und Verarbeitung gewisse Nachteile gesundheitlicher Art. Asbestfasern, die einen außerordentlich geringen Durchmesser aufweisen und deren Staub zur sogenannten Asbesttose führen kann, dürfen deshalb nur unter Einhaltung besonderer Vorsichtsmaßnahmen abgebaut und verarbeitet werden, was die Herstellung von Kunststeinbauelementen aus Asbest-Zement in der letzten Zeit nicht unbeträchtlich verteuert und gestört hat

Das fertige Asbest-Zement-Bauelement ist hinsichtlich der Verträglichkeit zwar neutral und unschädlich, bei seinem Zersägen und seinem Zuschneiden müssen aber die vorgeschriebenen Staubsaugevorrichtungen sorgfältig eingesetzt werden.

Es ist versucht worden, die Asbestfasern in Bausteinen durch andere Fasern zu ersetzen.

In einer bekannten Bauplatte, insbesondere für Dachabdeckungen, wird Asbest dadurch ersetzt, daß

a) als Füllstoff kurze oder lange dünne Metalldrähte in Form von ungeordneten Drahtstücken verwendet sind und

b) die Platte gegebenenfalls eine Bewährung aus geordnet verteilten Metallfäden, Metallnetzen o. dgl. enthält

Diese bekannte Bauplatte ist ein gegossenes Formteil, welches nicht im Aufwickelverfahren hergestellt ist. Die bei Formteilen übliche Bewährung eignet sich nicht zum Einsatz im Aufwickelverfahren (DE-PS 8 12 467).

Bekanntgeworden ist beispielsweise auch eine asbestfreie, auf Zementbasis nach dem Aufwickelverfahren hergestellte Bauplatten-Rohplatte, welche Cellulose-Fasern und/oder Altpapier als Naßmasse-Tragfaser, Zement als Bindemittel sowie Verstärkungsfasern und gegebenenfalls Zusatzstoffe enthält. Das besondere hieran ist daß die Cellulose-Fasern und/oder das Altpapier vor der Zugabe zu den übrigen Bestandteilen der Rohplatten-Naßmasse auf einen Mahlgrad von 30—70° SR (Schopper-Riegler) gemahlen werden, und daß die Rohplatte, bezogen auf ihr Gesamttrockengewicht folgende Stoffmengen enthält:

Zement: 25 bis 95%
Cellulosefaser« und/oder

Altpapier: 3 bis 30%
Verstärkungsfasern a'is

Metall; 0,1 bis 5%

Zusatzstoffe: 0 bis 50%.

Eine Eigenart dieser bekannten Kunststein-Rohplatten ist, daß zur Armierung Stahlfasern von 0,5 bis 30 mm

ίο Länge und 0,01 bis 0,5 mm Dicke eingesetzt werden. Die

Verstärkungsfasern werden ausgerichtet oder unausge-

richtet in die Rohplattenteilschichten eingetragen (DE-AS 28 54 967).

Diesen neuen, im Aufwickelverfahren hergestellten

Kunststeinen liegt die Erkenntnis zugrunde, daß in den nach dem Aufwickelverfahren hergestellten Asbest-Zement-Bauteilen die Asbestfasern nicht nur als Tragfasern die übrigen Bestandteile der Naßmasse zusammenhalten, wenn diese, gegen die Wirkung der Schwerkraft, während des Schöpfvorganges angehoben wird, sondern daß sie im fertigen Kunstbaustein auch als Armierungsfasern dienen.

Nach der DE-AS 28 54 967 wird die Asbestfaser hinsichtlich ihrer Trageigenschaft durch Cellulosefasern und/oder Altpapier o. dgl. ersetzt Hinsichtlich des Ersatzes der Armierungseigenschaft der Asbestfasern durch Armierungsfasern aus Stahl läßt sich der DE-AS 28 54 967 nur entnehmen, daß die Stoffmenge der Stahlfasern, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bauplatten-Rohplatte, etwa 0,1 -5% ausmacht daß Stahlfasern von 0,5—30 mm Länge und 0,01—0,5 mm Dicke verwendet werden, und daß diese ausgerichtet oder unausgerichtet in die Rohplatten-Teilschichten eingetragen werden.

Es hat sich jedoch herausgestellt daß sich allein damit die Armierungseigenschaften der Asbestfasern nicht ersetzen lassen. Die Asbestfasern sind außerordentlich dünn. Sie sind unausgerichtet und im wesentlichen gleichmäßig in der Naßmasse des Bausteins verteilt.

Die um ein Vielfaches dickeren Stahlfasern können so nicht eingesetzt werden. Infolge ihrer Materialeigenschaft und ihres größeren Durchmessers können die Einzel-Stahlfasern eine wesentlich größere Belastung als die dünnen Einzelasbestfasern aufnehmen. Hieraus ergibt sich, daß Stahlfasern im Baustein anders eingesetzt und verteilt sein müssen, als Asbestfasern. Es hat sich weiter gezeigt daß es auch nicht hilfreich ist, wenn die Armierungs-Stahlfasern ausgerichtet oder unausgerichtet in die Rohplatten-Teilschichten eingebracht werden. Auch dadurch kann die Wirkung der Asbestfasern als Armierung eines Bauelementes nicht ersetzt werden, da durch das Einbringen allein nicht gewährleistet wird, daß die Stahlfasern auch in der gewünschten Anordnung in dem fertigen Bauelement eingebettet sind. Wegen der besonderen Eigenschaften der Armierungsfasern aus Metall, auch wegen ihrer anderen Affinität zum Zement, ist es erforderlich, die Armierungsfasern aus Metall nicht nur ausgerichtet oder unausgerichtet in den Baustein einzubringen, sondern die Fasern gezielt und gesteuert in den Bereichen eines Bauelementes zur Wirkung zu bringen, in denen eine Verstärkung besonders notwendig ist. Hinzu kommt, daß in vielen Anwendungsfällen in asbestfreien Bauelementen Cellulose nachteilige und ungewollte Wirkungen entwickelt.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in Kunststeinbauelementen Asbestfasern zu vermeiden, sie hinsichtlich ihrer Armierungseigenschaften durch

■ Armierungsfasern aus Metall — unabhängig von der sonstigen Zusammensetzung des Bauelementes — optimal zu ersetzen und ein Aufwickelverfahren für die Herstellung derartiger Bauelemente zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß gezogene Armierungsfasern mit einer Rauhtiefe Rp/μνη von 0,63—1,0 wahlweise in vorher bestimmbaren unterschiedlichen oder gleichen Konzentrationen und/oder Anordnungen im Bindemittel eingebettet sind.

Von Vorteil ist nicht nur, daß anstelle der gefährlichen Asbestfasern gesundheitlich unschädliche Armierungsfasern zum Einsatz kommen, sondern daß diese auch nach Wunsch über den Querschnitt verteilt sind, so daß jedes nach der Erfindung gesteuert armierte Kunststeinbauelement optimal den angenommenen Belastungsfällen gewachsen ist.

Die einzelnen Belastungsfälle lassen sich simulieren und rechnerisch im voraus erfassen. Den hieraus ableitbaren Armierungserfordernissen trägt die Erfindung beispielsweise durch eine geringere oder stärkere Konzentration und/oder durch entsprechende gleichlaufende, bzw. Längs-Quer- oder Diagonalanordnung der Armierungsfasern innerhalb der Bauelemente Rechnung. Jede der beiden Armierungsmöglichkeiten: Konzentration und/oder Anordnung der Armierungsfasern hat ihre bevorzugte Anwendung, die nicht zuletzt von der endgültigen Form des Kunststeinbauelementes (Rohr, Wellplatte, flaches Bauelement o.dgl.) vorgegeben wird.

Um eine feste und sichere Einbettung im Bindemittel herbeizuführen, sind die Armierungsfasern nach der Erfindung chemisch und/oder mechanisch oberflächenbehandelt Sie können gebeizt und/oder entfettet, bzw. auch verzinnt sein. Besonders gute Verbindungen zwischen den Armierungsfasern und dem Bindemittel und in Folge dessen gute Festigkeitswerte und Fabrikationsergebnisse werden durch die Oberflächenrauhigkeit der gezogenen Armierungsfasern erzielt Ihrer Aufrauhung zufolge bieten die Armierungsfasern dem Bindemittel, vor allem dem Zement, eine größere wirksame Oberfläche dar. Sie bieten aber auch — mikroskopisch erkennbar — dem Bindemittel bzw. den Zementkristallen bessere Ansatzmöglichkeiten an den Aufrauhungen, wodurch eine innige Verbindung zwischen den Armierungsfasern und dem Bindemittel sichergestellt und beispielsweise ihr Herausrutschen aus dem Bindemittel an Schnittkanten unterbunden wird. Besonders gute Ergebnisse stellen sich bei einer Oberflächenrauhigkeit der gezogenen Armierungsfasern mit einer Rauhtiefe Rp/μΐη von 0,63—1,0 ein.

Obwohl nach der Erfindung die Armierungsfasern unterschiedliche Längen aufweisen können, ergeben sich Vorteile, wenn alle Anr.ierungsiasern im wesentlichen gleiche Längen aufweisen. Hierdurch können die errechneten Armierungserfordemisse besser eingehalten werden.

Die Durchmesser der Armierungsfasern können unterschiedlich sein. Dann kann, bei gleicher Faserkonzentration, dadurch unterschiedlichen Belastungen begegnet werden. Haben die Armierungsfasern hingegen alle gleiche Durchmesser, kann allein durch die Konzentration der Fasern den Belastungen im Bauelement begegnet werden.

In einzelnen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden die Armierungsfasern aJs Einzelfasern eingesetzt In anderen Anwendungsfällen sind die Armierungsfasern geseilt und/oder zu Faserbündeln zusammengefaßt

Je nach Anwendungsfall können nach der Erfindung auch Bauelemente hergestellt werden, deren Armierung aus Armierungsfasern nach den Ansprüchen 6—11 besteht Im einzelnen lassen gebündelte Fasern in der notwendigen Konzentration innerhalb von Belastungszonen eine gute Anpassung an unterschiedliche Belastungsfälle zu, wobei die Einzelfasern, die Bündel von geseilten Fasern und/oder die teilweise geschlauften Faserbündel bzw. die Bündel aus geseilten und an den Enden aufgedrehten Fasern jeweils ungeordnet oder auch geordnet über den Querschnitt wenigstens eine Schicht im Bauelement verteilt im Bindemittel eingebettet werden können. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen werden Fasern verwendet, deren

Durchmesser 0,02 mm oder weniger beträgt

Die erfindungsgemäßen asbestfreien Bauelemente können in Form statisch belastbarer Tafeln oder als geformte Produkte in unterschiedlichen Mate.ialdicken hergestellt werden. Die Bauelemente können aus

wenigstens einer Schicht mit beliebiger Armierung, aber

auch aus mehreren Schichten bestehen, die wahlweise gleich oder unterschiedlich oder überhaupt nicht armiert sind.

Das Aufwickelverfahren zur Herstellung von asbest-

freien Kunststeinbauelementen aus Zement Gips oder einem anderen anorganischen Bindemittel, welches Armierungsfasern mit einem Durchmesser kleiner als 1 mm aus einer Metallegierung, gegebenenfalls Glasfasern, Mineralfasern und/oder Cellulose enthält geht nach Anspruch 12 vor sich.

Das zweite laufende Band zum Transport des Bindemittels kann erfindungsgemäß auch mit mehreren Magazinwalzen für gleiche und/oder unterschiedliche Armierungen kombiniert sein.

Das Aufwickelverfahren nach der Erfindung ermöglicht, im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren zum Einbringen von Metall- oder anderen Armierungsfasern in Bauelemente eine »gesteuerte« Einbringung von Armierungsfasern oder von Kombinationen derselben in das Bindemittel nach Maßgabe von vorausgegangenen Berechnungen. Die nach der Erfindung programmiert hergestellten Bauelemente sind daher in hohem Maße an die zu erwartenden Belastungen am Einsatzort angepaßt

Die gesteuerte Eintragung der Armierung in einzelne oder alle Schichten des Bauelementes wird durch den Einsatz neuartiger Magazinwalzen möglich, die aus einer Welle mit seitlichen Scheiben und über diese hinausragenden Lagerenden besteht Auf diese Maga-

zinwalze wird ein erstes laufendes Band mit der darauf liegenden Armierung kontinuierlich aufgewickelt Die mechanisch vorgeformten bzw. chemisch vorbereiteten Fasern werden in der gewünschten Zusammensetzung angeliefert und durch eine Vorrichtung in der

erforderlichen Anordnung auf das erste laufende Band aufgebracht, welches beispielsweise aus geeignetem Papier bestehen kann. Die darauf aufgebrachte Armierung ist dann auf der Magazinwalze zwischen den einzelnen aufgewickelten Papierbahnen eingebettet Selbstredend kann die Breite der Magazinwalzen der jeweiligen Breite des zu erstellenden Bauteiles entsprechen.

Das von dem zweiten laufenden Band gleichlaufend zum von der Magazinwalze abgewickelten ersten laufenden Band bewegte Bindemittel wird in an sich bekannter Weise auf das zweite laufende Band aufgebracht und kann von sämiger Konsistenz jedoch auch trocken sein. Die geschickte Kombination einer

oder mehrerer Magazinwalzen mit dem zweiten laufenden Band für das Bindemittel ermöglicht die »gesteuerte« Armierung von nach dem Aufwickelverfahren hergestellten Bauelementen.

Eine Abwandlung des Herstellungsverfahrens ist in Anspruch 14 gekennzeichnet.

In beiden Fällen kann das Bindemittel nach der Eingabe der Armierung durch Pressen vor der Abbindung verdichtet werden.

In Fällen, in denen die Armierung bzw. die Magazinwalzen nicht — wie üblich — von einer Spezialfirma in der gewünschten Zusammensetzung angeliefert werden, können die Einzelfasern bzw. die Faserbündel aus geseilten Fasern o.dgl. in einer Schneidvorrichtung auf das gewünschte Maß gekürzt werden.

Je nach Einsatz der neuartigen Kunststeinbauelemente sind dem Bindemittel als Zuschläge Glasfasern, Mineralfasern und/oder Cellulose ο. dgl. beigemischt

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.2 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.3 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 4 eine schematische Darstellung der verwendeten Fasertypen,

F i g. 5 eine schematische Darstellung der Anordnung von Fasern im Bauelement,
F i g. 6 ein besonderes Armierungselement, F i g. 7 schematisch die Anordnung einer Armierung im Bindemittel,

F i g. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung der Armierung im Bindemittel,

F i g. 9 noch ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung der Armierungsfasern,

Fig. 10 eine Vorrichtung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens,
F i g. 11 ein KonstruktionsdetaiL Fig. 12 die schematische Darstellung eines besonderen Herstellungsverfahrensabschnittes und F i g. 13 eine Schneidvorrichtung. In F i g. 1 ist schematisch im Teilschnitt und in perspektivischer Ansicht ein Kunststeinbauelement 1 dargestellt Die allgemein mit 2 bezeichnete Armierung besteht aus Einzelfasern 3 die in gleichmäßiger Konzentration 4 über den gesamten Querschnitt des Bauelementes 1 verteilt sind.

Fig.2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kunststeinbaueiementes i, weiches aus Schichten β und 7 aufgebaut ist Die mittlere Schicht 7 besteht aus nicht armiertem Material, wohingegen die beiden Randschichten 6 armiert sind. Die Armierung ist allgemein mit 2 bezeichnet Sie kann — wie im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 — aus Einzelfasern 3 bestehen, die mit gleichmäßiger Konzentration 4 über den Querschnitt der Schichten 6 verteilt ist

Fig.3 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kunststeinbaueiementes 1 mit einer Armierung 2, die, wie dieses die Positionsziffer 5 andeutet, ungleichmäßig über den Querschnitt verteilt ist In der in Fig.3 oberen Schicht sind pro Flächeneinheit mehr Einzelfasern 3 vorhanden als in der unteren Schicht des Bauelementes 1.

In Fig.4 sind Einzelheiten der erfindungsgemäßen Armierung dargestellt 3a zeigt eine relativ lange Einzelfaser wohingegen 3b eine demgegenüber kurze Einzelfaser darstellt. Die lange Einzelfaser 3a hat einen verhältnismäßig großen Durchmesser 3c; wohingegen die kurze Faser 3b einen relativ geringen Durchmesser 3d aufweist. In F i g. 4 sind die Fasern 3a und 3b in gestreckter Ausführung dargestellt. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können die Fasern 3a und 3b auch gebogen, gekräuselt oder in irgendeiner beliebigen Abwandlung von ihrer gestreckten Darstellung ausgebildet sein.

In der rechten Seite der F i g. 2 ist eine schichtweise unterschiedliche Konzentration 8 von Fasern 3 dargestellt. Die obere Schicht des Bauelementes 1 zeigt eine hohe Faserkonzentration, die mittlere Schicht 7 weist keine Armierungsfasern auf, und die untere Schicht 6 des Bauelementes hat eine relativ geringe Faserkonzentration.

Erfindungsgemäß können je nach Verwendungs- und Einsatzzweck der Kunststeinbauelemente beliebige Konzentrationsvariationen der Armierung zum Einsatz kommen.

F i g. 5 zeigt in Draufsicht verschiedene Anordnungsmöglichkeiten der Armierungsfasern. In der linken Seite der F i g. 5 ist ein Teilbereich eines Bauelementes 1 mit Einzelfasern 3 dargestellt, die in beliebiger An- bzw. Unordnung im Bindemittel des Bauelementes 1 eingebettet sind. Durch diese Art der Anordnung der Fasern 3 wird eine richtungsunabhängige Stabilität erreicht

Im zweiten Bildausschnitt in F i g. 5 sind Bündel 9 von geseilten Fasern 3 dargestellt die ausgerichtet sind. Bei dieser Anordnung der geseilten Fasern ist eine richtungsabhängige Festigkeit gegeben.

Im dritten Bildabschnitt von links in Fig.5 sind teilweise geschlaufte Faserbündel 10 dargestellt, die aus den Bündeln 9 hervorgegangen sind. Im einzelnen weist jedes geschlaufte Faserbündel zwei geseilte Bereiche aus Fasern unterschiedlicher Durchmesser und Festigkeiten sowie einen dazwischenliegenden geschiauften Faserteil auf. Die Fasern dieser Anordnung können auch — je nach Bedarf — gleiche Länge, gleiche Qualität und gleiche Durchmesser aufweisen.

Ihre Verteilung im Bauelement 1 ist beliebig. Mit 11 sind ungeordnet im Bindemittel des Bauelementes 1 eingebettete geschlaufte Faserbündel 10 dargestellt Im rechten Bereich der F i g. 5 ist eine weitere Variationsmöglichkeit mit geordnet eingebetteten geschiauften Faserbündeln 12 dargestellt

Die Anordnung der Armierung 2 im Bauelement 1 so kann — wie weiter unten ausgeführt wird —, »gesteuert« vorgenommen werden.

F i g. 6 zeigt ein Bündel i3 aus geseilten und an den Enden aufgespleißten Fasern. Die dargestellten sowie die nachfolgenden noch beschriebenen Fasern bzw. Faseranordnungen können von einer geeigneten Herstellungsfirma wahlweise bezogen und auf eine weitere ° unten geschilderte Weise in das Bindemittel des Kunststeinbauelementes eingebracht werden.

Fig.7 zeigt ein Fasergewirk aus Faserbündeln 13, welches allgemein mit 15 bezeichnet ist Diese Anordnung kann aus einzelnen Faserbündeln 13 aber auch an gewissen Punkten zusammengefaßten Faser; bündeln 13 bestehen.

Fig.8 stellt schematisch eine weitere Ausführungsform der Armierung 2 eines Bauelementes 1 dar. Mit 14 ist ein Fasergewirk aus Einzelfasern angedeutet Hierfür können unterschiedlich lange Fasern 3 sowie Fasern ungleicher Durchmesser und ungleicher Materialeigen-

230242/620

schäften eingesetzt werden.

In F i g. 9 schließlich ist ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Faseranordnung im Bauelement dargestellt Das Fasergewebe 16 kann aus unterschiedlichen bzw. gleichartigen Fasern bestehen. Die Erfindung ermöglicht es, daß beispielsweise die quer verlaufenden Fasern größere Durchmesser und bessere Qualität haben als die diagonal geführten Fasern.

Ganz allgemein besteht erfindungsgemäß die Armierung 2 der Kunststeinbauelemente 1 aus haardünnen Fasern aus legiertem Material Im einzelnen bestehen die Fasern 3 aus einer Metalllegierung, deren Legierungsbestandteile, außer Eisen, Chrom und Nickel unter Einschluß von Kohlenstoff sind In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Fasern 3 aus Eisen und— in Gewichtsprozenten — aus max. 21%, max. 14% Nickel und max, 0,12% Kohlenstoff. Es hat sich gezeigt, daß die derart legierten Fasern mit dem Bindemittel des Bauelementes 1 im Sinne der Armierung eine Bindung eingehen, die zu Festigkeitswerten beispielsweise nach DIN 274 für Asbestzementprodukte führen.

Die Fasern 3 sind in der Regel oberflächenbehandelt Sie sind feingezogen mit einer Rauhtiefe Rp/\un von 0,63 bis 1,0.

Die Oberfläche der Fasern 3 kann gebeizt und/oder entfettet sein. Von Vorteil ist, wenn die Oberfläche der Fasern leicht verzinnt wird.

Der Durchmesser der Fasern ist in der Regel kleiner

als 1 mm. Er beträgt in der Regel 0,02 mm oder weniger.

Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, kann

die Faserarmierung 2 mit organischen und/oder anorganischen Fasern kombiniert sein.

F i g. 10 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Durchführen eines Herstellungsverfahrens von im wesentlichen flachen ebenen Bauelementen nach der Erfindung. Die vorbereiteten Einzelfasern 3 bzw. Faserbündel 9,10,13,14,15,16 der Armierung 2 sind in der gewünschten Anordnung auf ein erstes laufendes Band 20 aufgebracht worden. Dieses ist auf einer Magazinwalze 21 aufgewickelt, die drehbar in nicht dargestellten Lagern über einem mit einer Schicht 7 aus dem noch nicht erhärteten Bindemittel 29 beschichteten zweiten laufenden Band 26 angeordnet ist Die auf das erste laufende Band 20 wahlweise aufgebrachte Armierung 23 fällt auf das Bindemittel 29, welches auf dem zweiten laufenden (endlosen) Band 26 aufgebracht ist, wenn das erste laufende Band 20 in Abzugsrichtung 24 Ober die Umlenkwalze 25a auf die Walze 25 aufgewickelt wird. Hierbei wird das zweite laufende Band 26 in Transportrichtung 27 über die Walze 28 transportiert Die Faseranordnung bettet sich dabei im Bindemittel 29 ein und verbindet sich mit diesem bei dessen Aushärtung.

Das zweite laufende Band 26 zum Transport des Bindemittels 29 kann mit mehreren Magazinwalzen 21 für gleiche und/oder unterschiedliche Armierungen 2 kombiniert werden. Auf diese Weise ist es möglich, Bauelemente herzustellen, die aus mehreren Schichten 6 bzw. 7 aufgebaut sind.

F i g. 11 deutet Einzelheiten einer Magazinwalze 21 an. Die Magazinwalze besteht aus einer Welle 30 mit seitlichen Scheiben 31 und überstehenden Lagerenden 32, die ein leichtes Ein- und Auslagern der Welle 30 in die Lager ermöglicht Der Antrieb der Walze 21 erfolgt synchron mit dem Antrieb des zweiten laufenden Bandes 26.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können die vorbereiteten Einzelfasern bzw. Faserbündel 9, 10, 13, 14, 15, 16 für die Armierung 2 in der gewünschten Anordnung auch auf einem ersten laufenden Band 20 aufgebracht werden, das, auf eine Magazinwalze aufgewickelt, drehbar Ober dem Einführschlitz 35 eines Mischers 33 (F i g. 12) angeordnet wird.

Der Mischer weist ein Mischergehäuse 34 sowie eine Mischerwalze 36 auf, durch die das Mischgut (Bindemittel 29) und die Armierung vermischt werden. Durch einen Ablauf 38 kann das armierte Bindemittel auf ein zweites umlaufendes Band bzw. an Formen abgegeben werden.

Normalerweise werden die Fasern zur gesteuerten Armierung von Bauelementen in der gewünschten Kondition und Anordnung angeliefert Sie können aber auch mittels einer in F i g. 13 dargestellten Schneidvorrichtung 40 auf Länge geschnitten werden. Diese Schneideinrichtung 40 weist Vorratsrollen 41 auf, von denen die geseilten Fasern 45 über ein Transportband 42, das um Walzen 43 unter Gegendruck von einer Andruckwalze 44 läuft einem Andruckklotz 46 sowie einem Messer 47 zugeführt werden. Die auf Länge geschnittenen Fasern gelangen über eine Förderbahn 48 auf das erste laufende Band 20 und mit diesem auf die

Magazinwalze 21. Je nach Bedarf kann das Bindemittel 29 mit

Zuschlägen aus Glasfasern, Mineralfasern und/oder Zellulose kombiniert werden.

Normalerweise ist das Bindemittel als sämige Masse angemacht und als Schicht gewünschter Dicke auf dem zweiten laufenden Band angeordnet Das Bindemittel kann auch als dünne Schicht trocken auf das zweite laufende Band aufgebracht werden.

Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern kann die Funktion der Magazinwalze beispielsweise auch durch andere technische Einrichtungen wie Transportriemen, Rüttelanlagen oder Transportbänder und elektronischer, magnetischer Einrichtungen ersetzt werden. Die Materialwerte der Fasern bzw. der Faserbündel lassen sich durch die Variation der Legierungsanteile verändern.

so Das Bindemittel 29 besteht im wesentlichen aus Zement der vor dem Abhärten in an sich bekannter Weise verdichtet wird.

Um eine innige Verbindung zwischen dem Bindemittel und den Armierungsfasern sicherzustellen, ist deren Oberfläche aufgerauht Hierdurch wird nicht nur die aktive Oberfläche vergrößert, sondern auch mit Konfigurationen versehen, die insbesondere Zementkristallen eine bessere Ansatzmöglichkeit bieten. Das Maß für diese Rauhigkeit liegt bei einer Rauhtiefe Rp/μχα

go zwischen 0,63 und 1,0.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprache:

1. Nach dem Aufwickelverfahren hergestelltes asbestfreies Kunststeinbauelement aus Zement, Gips oder einem anderen anorganischen Bindemittel, welches Armierungsfasern mit einem Durchmesser kleiner 1,0 mm aus einer Metallegierung, gegebenenfalls Glasfasern, Mineralfasern und/oder Cellulose enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die gezogenen Armierungsfasern (3,9,10, 13) mit einer Rauhtiefe Rp/μχα von 0,63—1,0 wahlweise in vorher bestimmbaren unterschiedlichen oder gleichen Konzentrationen (4, 5, 8) und/oder Anordnungen (U, 12,14,15,16) im Bindemittel (29) eingebettet sind.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Armierun^sfasern (3) gleiche Durchmesser (3c, 3d) aufweisen.

3. Bauelement nach den Ansprachen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsfasern (3) als Legierungsbestandteile außer Eisen — in Gewichtsprozenten — maximal 21% Chrom, maximal 14% Nickel und maximal 0,21% Kohlenstoff enthalten.

4. Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsfasern (3) im wesentlichen gleiche Längen (3a, 3b) aufweisen.

5. Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsfasern (3) Einzelfasern sind.

6. Bauelement nach den Ansprüchen 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsfasern (3) geseilt und/oder zu Faserbündeln (9) zusammengefaßt sind.

7. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsfasern (3) zu teilweise geschlauften Faserbündeln (10) zusammengefaßt sind.

8. Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß geseilte Armierungsfasern (3) an den Enden aufgespleißt und zu Bündeln (13) zusammengefaßt sind.

9. Bauelement nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (3d) der Armierungsfasern (3) 0,02 mm oder weniger beträgt

10. Bauelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsfasern (3) in Form eines Fasergewebes (16) aus gleichen und/oder unterschiedlichen Fasern (3) im Bindemittel (29) eingebettet sind.

11. Bauelement nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsfasern (3) in Form eines Fasergewirkes (14, 15) aus gleichen und/oder unterschiedlichen Fasern (3) im Bindemittel (29) eingebettet sind.

12. Auf wickel verfahren zur Herstellung von asbestfreien Kunststeinbauelementen aus Zement, Gips oder einem anderen anorganischen Bindemittel, welches Armierungsfasern mit einem Durchmesser kleiner als 1,0 mm aus einer Metallegierung, ggf. Glasfasern, Mineralfasern und/oder Cellulose enthält, nach den Ansprüchen 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch vorgeformten und/oder chemisch vorbereiteten Einzelarmierungsfasern (3) bzw. Armierungsfaserbündel (9,10,13,14, 15, 16) der Armierung (2) in der gewünschten Konzentration und/oder Anordnung auf ein erstes laufendes Band (20) aufgebracht werden, daß das mit den Armierungsfasern belegte erste laufende Band auf eine Magazinwalze (21) aufgewickelt wird, daß die Magazinwalze über einem mit einer Schicht (7) aus dem noch nicht erhärteten Bindemittel (29) beschichteten zweiten laufenden Band (26) drehbar

ίο angeordnet und gleichlaufend dazu abgewickelt wird, wobei die wahlweise mit der gewünschten Faseranordnung und/oder Konzentration aufgebrachte Armierung (23) auf das Bindemittel (29) fällt, sich in diesem einbettet und bei dessen Aushärten

is sich mit diesem verbindet

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß das r.weite laufende Band (26) zum Transport des Bindemittels (29) mit mehreren Magazinwalzen (21) für gleiche und/oder unterschiedliche Armierungen (2) kombiniert ist

14. Verfahren zur Herstellung von asbestfreien Kunststeinbauelementen aus Zement Gips oder einem anderen anorganischen Bindemittel, welches Armierungsfasern mit einem Durchmesser kleiner als 1,0 mm aus einer Metallegierung, ggf. Glasfasern und/oder Cellulose enthält nach den Ansprüchen 1 — 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch vorgeformten und/oder chemisch vorbereiteten Einzelarmierungsfasern (3) bzw. Armierungsfaserbündel (9,10,13,14,15,16) der Armierung (2) in der gewünschten Konzentration und/oder Anordnung auf ein erstes laufendes Band (20) aufgebracht werden, daß das mit den Armierungsfasern belegte laufende Band auf eine Magazinwalze (21) aufgewikkelt wird, daß die Magazinwalze (21) drehbar über dem Einführschlitz (35) eines Mischers (33) für das Bindemittel (29) angeordnet wird, daß die Armierung (2) durch Aufwickeln der Magazinwalze (21) dem im Mischer befindlichen Bindemittel (29) zugegeben wird, und daß das mit den Armierungsfasern armierte Bindemittel auf das zweite laufende Band (26) oder in Formen ausgegeben wird.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß das Bindemittel als sämige Masse angemacht und als Schicht gewünschter Dicke auf dem zweiten laufenden Band angeordnet wird.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel als

so dünne Schicht trocken auf das zweite laufende Band aufgebracht wird.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazinwalze (21) aus einer Welle

(30) mit seitlichen Scheiben (31) und über diese hinausragenden Lagerenden (32) besteht