DE3317473A1 - Verfahren zum herstellen von bauelementen mit steifem rahmen und hartschaumfuellung - Google Patents

Description

Anwaltsakte: P 988 Makrotalo Oy

SF-38700 Kankaanpää/Finnl»nd

Verfahren zum Herstellen von Bauelementen mit steifem Rahmen und Hartschaumfüllung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bauelementen;, die einen steifen Rahmen aufweisen, ferner eine darin enthaltene Füllung aus hartem Kunststoffschaum. Gemäß diesem Verfahren werden vorgefertigte, starre, dimensionsstabile hohle Skelettrahmen verwendet; die hohlen Innenräume dieser Rahmenskelette werden mit Hartkunststoffschaum ausgeschäumt und angefüllt, bestehend aus abgeschlossenen Zellen zur Wärmedämmung; diese Bauelemente werden in einer Presse einem Verdichtungsdruck unterworfen, der den Schäumdruck übersteigt, welcher auf dem Rahmen eines Elementes von innen her ausgeübt wird.

Bisher wurden Bauelemente mit starren Rahmen beispielsweise in der folgenden Weise gefertigt: Es wurden vorgefertigte hölzerne Rahmenskelette zwischen den Preßplatten einer einfach wirkenden Presse aufeinandergelegt. Werden ,die· Elemervte in der Presse liegend dem Pressendruck ausgesetzt, so werden deren hohle Innenräume mit ge-

schlossene Zellen aufweisendem Hartschaumplastik voll ausgeschäumt. Hierzu dient beispielsweise Polyurethanschaum, das gegen Wärme gut isoliert. Die für einen derartigen Schäumprozeß erforderliche Reaktionszeitdauer bedingt eine gewisse Verzögerung. Die Herstellungskapazität ist durch den Füllungsgrad einer Presse begrenzt. Das Vor heizen der Elemente auf eine optimale Schäumungstemperatur ist schwierig oder läßt sich überhaupt nicht durchführen. Wird in der Presse ein einziges Element beschädigt, so vermögen auch die übrige Elemente nicht genügend hohen Preßdruck aufzunehmen, so daß der gesamte Stapel von Elementen der Presse praktisch verloren ist.

Dies sind nur einige jener Gründe, weshalb die Möglichkeit der Herstellung nun von Bauelementen mit starrem Rahmen in einer kontinuierlich wirkenden Presseneinrichtung untersucht wurden. Dabei sin die folgenden Probleme zu lösen: Der Preßdruck, der auf ein die Presse kontinuierlich durchlaufendes Element ausgeübt wird, soll einheitlich sein, und zwar ungeachtet der Tatsache, daß die Abmessungen eines gegebenen Elementes im einzelnen Falle an verschiedene Stellen schwanken kann; ferner können die Abmessungen aufeinanderfolgender Elemente unterschiedlich groß sein. Dabei gehen Dimensionsabweichungen beispielsweise auf Herstellungstoleranzen zurück, bei Werkstoffen wie Holz auf Schwankungen der Feuchtigkeit, sowie auf andere Faktoren.

Das Problem läßt sich durch ein kontinuierlich arbeitendes Verfahre gemäß der Erfindung lösen. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeich net, daß als Presse zur kontinuierlichen Herstellung eine kontinuierlich arbeitende Presseneinrichtung verwendet wird (in der Tech nik nach Art einer Formatpresse arbeitend), deren unterer Rahmen mi einer unteren Fördereinrichtung (4) und deren oberer Rahmen mit einer oberen Fördereinrichtung (5) ausgestattet ist; dabei definieren die Fördereinrichtung^ zwischen¹ sich einen Förderspalt, in wel ehern die bewegten Elemente einem Verdichtungsoder Preßdruck ausgesetzt bleiben, und zwar mittels Preßelementen (7), die von den For-

dereinrichtungen getragen werden; weiterhin wird der Förderspalt, der durch die Fördereinrichtungen definiert und auf wenigstens einer Seite durch eine horizontale Tangentialebene von parallel zueinander angeordneter sich quer zur Maschinenrichtung erstreckenden Walzen (5a) begrenzt ist, kleiner bemessen, als die vorgefertigten Rahmenskelette; die letztgenannten werden dem Förderspalt zugeführt, der sich aufgrund der Einwirkung der im Förderspalt wandernden Elemente erweitert, und zwar derart, daß jede Walze (5a) dazu in der Lage ist, vertikal gegen die durch die Preßelemente (7) ausgeübten Kräfte eine Bewegung auszuführen; schließlich ist die Fördergeschwindigkeit in Bezug auf die Länge des Förderspaltes derart zu bemessen, daß die Expansion des Füllungsschaumes und des ausgeübten Druckes im wesentlichen zu jenem Zeitpunkt aufhören, zu welchem ein Element den Förderspalt verläßt»

Bei einer derartigen Gestaltung der Erfindung definiert ein Element selbst die Größe eines Förderspaltes, und dieses Maß kann von einer Walze zur anderen variieren. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß jede Stelle eines Elementes einem genügend großem Preßdruck unterworfen bleibt, so daß der innerhalb des genannten Elementes während des Schäumens der Wärmeisolierung erzeugte Druck das Rahmenskelett eines Elementes nicht zerstört. Selbst bei Auftreten von Dimensionsabweichungen zwischen aufeinanderfolgenden Elementen treten keine Probleme auf.

Eine Einrichtung zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der Erfindung läßt sich auch im Zusammenhang mit der Herstellung eines Bauelementes mit starrem Rahmen anwenden als Formatpresse (Size Presse), um die inneren und äußeren Deckplatten der einzelnen Elemente an den den Rahmen eines Elementes bildenden Holmen zu befestigen. Auch in diesem Falle lassen sich trotz Dimensionsabweichungen alle Leimsäume während eines Hindurchwand-erns eines Elementes durch die Preßeinrichtung einem wirksamen Preßdruck unterwerfen.

Aufgrund der oben erwähnten Dimensionsabweichungen würde der Preßdruck bei Anwendung einer Fördereinrichtung mit ebener Fläche lediglich auf gewisse Bereiche eines Elementes aufgebracht werden, während andere Bereiche drucklos verblieben; aus diesem Grunde läßt sich eine Fördereinrichtung mit ebener Fläche bei einem kontinuierlich arbeitenden HerstellungsprozeS zum Herstellen von Bauelementen mit starrem Rahmen überhaupt nicht verwenden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die zeitweilige Speicherung von Elementen nicht notwendig ist, was ja sonst bei Anwendung von einfachwirkenden Pressen notwendig ist. Außerdem erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Entwicklung von Schäumungstechniken, beispielsweise unter Vorwärmen der Elemente. Eine vorgeheiztes Element erlaubt die Anwendung eines geringerwertigen Schaumes und eines niedrigeren Füllungsgrades, was zu beträchtlichen Einsparungen beim Verbrauch eines Schäumungsmittels führt. Auch bei den Rahmenmaterial des Elementes lassen sich Einsparungen erzielen, da der Rahmen nicht so steif sein muß, wie bei Verwendung einer einfachwirkenden Presse. Wird ein Element im Verlaufe der Bearbeitung zerstört, so bleiben die übrigen Elemente erhalten. Das Handhaben der Elemente läßt sich mit weniger Personalaufwand-durchführen, als demjenigen bei Anwendung einfachwirkender Pressen.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist irr einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer Maschine zum Durchführen

des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 zeigt die Maschine in Seitenansicht; Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines herzustellenden

Bauelementes.

Wie man aus der Zeichnung erkennt, umfaßt die Maschine einen unteren Rahmen 1 und einen oberen Rahmen 2, die beide mittels Schrauben 3

auf der Seite der Maschine zusammengehalten sind. Der vertikale Abstand zwischen den Rahmen 1 und 2 ist einstellbar; hierzu werden ein Antrieb 9 und eine Antriebskette 10 eingesetzt, um auf Schrauben 3 drehbare Muttern zu verdrehen.

Der untere Rahmen 1 ist mit einer unteren Fördereinrichtung 4 ausgerüstet, die ihrerseits Walzen 4a umfaßt, die in festen Positionen drehbar sind. Zum Fördern der Bauelemente lassen sich die Walzen 4a mittels eines Antriebes 6 und einer Transmissionskette oder einem Transmissionsriemen in Umdrehung versetzen.

Der obere Rahmen ist mit einer oberen Fördereinrichtung 5 ausgerüstet, die Rollen 5a umfaßt, deren Endlager 8 mit pneumatischen Bälgen 7 ausgestattet sind. Die Lager 8 sind mittels einer hier nicht dargestellten Bolzenaufhängung am Rahmen 2 aufgehängt, und zwar derart, daß sie entgegen der Kraft der pneumatischen Bälge 7 nach oben bewegt werden können. Die pneumatischen Bälge 7 halten mit einer Vorspannung, die im wesentlichen in der Größenordnung des gewünschten Preß'druckes liegen, die Walzen 5a in einer Position, in welcher der Förderoder Preßspalt zwischen dem oberen und dem unteren Rahmen geringer als der kleinste vertikale Abstand der hier hindurchgelangenden Elemente ist (Toleranzabweichungen bereits berücksichtigt).

Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich mit der beschriebenen Maschine in folgender Weise durchführen: Es werden Bauelemente mit starrem Rahmen dem Förderund Preßspalt der Maschine aufeinanderfolgend zugeführt. Ein Isolationsschaummittel wurde einem jeden Element gerade zugeführt. Ein solches Element ist dem Preßspalt zuzuführen, bevor der durch die Schaumexpansion erzeugte Druck innerhalb des Bauelementes wirksam wird. Die Elemente heben jede Walze 5a an, das dazu führtj daß an jeder Walze ein itn wesentlichen gleicher und in jedem Falle genügend hoher Preßdruck herrscht, und zwar ungeachtet von Dimensionsabweichungen der Elemente an den verschiedenen Stellen

eines einzelnen Elementes bzw. ungeachtet von Dimensiönsabweichungei zwischen aufeinanderfolgenden Elementen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß an jedem Leimsaum in den Elementen ein genügend große: Preßdruck während des gesamten Preßvörganges herrscht, oder daß die Deckplatten eines Elementes allseitig mit genügend hohem Druck gegei das Rahmenskelett bzw. dessen Holme in einer Weise angedrückt werden, daß die Reibung zwischen den Platten und den Holmen genügend groß ist, um dem durch den Isolationsschaum erzeugten Innendruck standzuhalten.

Wird eine Maschine zum Herstellen von Elementsätzen mit unterschiedlichen Nennabweichungen eingesetzt, so läßt sich der Abstand zwischen den Walzen 4a und 5a mittels Schrauben 3 derart einstellen, daß dieser einer jeden herzustellenden Serie angepaßt ist.

Wenngleich die Elemente lediglich in Linienkontakt mit jeder Walze gelangen, so sind doch die Abdeckplatten der Elemente genügend stei zu bemessen, daß keine Plattenverbiegung zwischen den Walzen aufgrund des inneren Schäumdruckes auftritt. Falls notwendig, kann man natürlich auch lose Versteifungsplatten auf die oberen und unteren Flächen der Elemente aufbringen, wobei der Förderspalt kleiner sein muß, als die vertikale Stärke eines Elementes, das innerhalb solche: Verstärkungsplatten untergebracht wird.

Wie man aus Fig. 3 erkennt, weist das dort dargestellte Bauelement ein Rahmenskelett aus zusammengenagelten Holmen auf, ferner auf beiden Flachseiten aufgebrachte Deckplatten. Die Füllung ist weggelassen.

Heidenheim, 10.05.83
DrW/Srö

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Claims (3)

1. Anwaltsakte; P 988 Makrotalo Oy

   SF-38700 Kankaanpää/Finnland

   Patentansprüche

   Verfahren zum Herstellen von Bauelementen aus einem starren
   Rahmen und einax in diesem enthaltenen Füllung aus Hartschaumplastik unter Verwendung von vorgefertigten, starren, dimensionsstabilen_s hohlen Rahmenskeletten und einem Ausfüllen der
   hohlen Innenräume dieser Rahmenskelette mit geschlossene Zellen aufweisendem Hartschaumplastik zur Wärmedämmung, wobei die Elemente in einer Presse einem Preßdruck unterworfen sind, der dem auf dem Rahmen eines Elementes von innen her einwirkenden
   Schäumdruckes übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß als Presse zur kontinuierlichen Herstellung (als solche bekannt bei
   Formatpressen) eine kontinuierlich arbeitende Presseneinrichtung verwendet wird, deren unterer Rahmen mit einer unteren
   Fördereinrichtung (4) und deren oberer Rahmen mit einer oberen
   Fördereinrichtung (5) ausgerüstet ist, daß die Fördereinrichtungen zwischen sich einen Förderspalt definieren, in welchem
   die bewegten Elemente kontinuierlich einem Preßdruck ausgesetzt werden, und zwar mittels Preßelementen (7), die von den Fördereinrichtungen getragen sind, daß der Förderspalt, der durch die Fördereinrichtungen definiert und wenigstens auf einer Seite
   durch eine horizontale Tangentialebene von parallel zueinander
   angeordneten, quer zur Vorrichtung sich erstreckenden Walzen
   (5a) begrenzt ist, kleiner als -die vorgefertigten Rahmenskelette bemessen ist, daß die vorgefertigten Rahmenskelette dem Förderspalt zugeführt werden, der sich aufgrund der Einwirkung der

   durch ihn hindurchgelangenden Elemente derart erweitert, daß jede Walze (5a) sich vertikal bewegt, und zwar entgegen der durch die PreSelemente (7) ausgeübten Kraft, und daß die Fördergeschwindigkeit im Hinblick auf die Länge des Förderspaltes derart gewählt ist, daß die Expansion eines Füllschaumes und der hierdurch ausgeübte Druck im wesentlichen zu jenem Zeit- punkt aufhören, zu welchem ein Element den Förderspalt verläßt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rah menskelette vor dem Einlaufen in den Förderspalt vorgeheizt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2* dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens eine der Seitenflächen eines vorgefertigten Rah menskelettes eine getrennte Ve.rstarkungsplatte aufgebracht wird, die beim Durchlaufen des Elementes durch den Förderspalt nicht Teil des Elementes ist.

   Heidenheim, 10.05.83
   DrW/Srö