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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen von
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Fugen mit expandierendem Polyurethanschaum gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
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Polyurethanschaum dient z.B. im Bauwesen, daneben aber auch in der
Kühltechnik und auf manchen anderen technischen Gebieten zum Füllen von Hohlräumen,
die allgemein als Fugen bezeichnet werden. Dabei ergibt sich aus den Eigenschaften
des erhärteten Schaumes, daß bei Verbindung der Fugenbegrenzung eine Abdichtung
entsteht, welche auf den Fugenbegrenzungen haftet und außerdem gegen Schall und
Wärme isolierend wirkt.
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Deswegen kann man derartige Fugenfüllungen auch zum Befestigen von
Bauteilen verwenden, welche zusammen mit anderen Bauteilen die Fuge begrenzen, was
z.B. im Bauwesen für Tür- und Fensterrahmen gilt, die an das umgebende Mauerwerk
angeschlossen sind. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Füllen von Fugen, allgemein
also von an wenigstens zwei Seiten begrenzten Hohlräumen. Daraufhin wird erfindungsgemäß
nicht unbedingt die gänzliche Ausfüllung eines solchen Hohlraumes mit einer seinem
Rauminhalt entsprechenden Polyurethanschaummenge verstanden. Es genügt in vielen
Fällen vielmehr, wenn die Fuge mit dem Polyurethanschaum überbrückt wird und dieser
dadurch den Hohlraum nach zwei Seiten, im Bauwesen in der Regel nach außen und innen
abdichtet.
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Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren auch mit Zweikomponenten-Polyurethanschäumen
zu verwirklichen ist, wird es der Einfachheit halber bevorzugt mit
Einkomponenten-Polyurethanschäumen
durchgeführt. Denn Zweikomponenten-Polyurethanschäume verlangen für das Ausbringen
eine relativ komplizierte Vorrichtung mit zwei Behältern, einer Mischeinrichtung
und einer mit dieser verbundenen Spritzpistole, wobei die Behälter mit Durchflußbegrenzern
versehen sein müssen, welche die Komponenten in einem speziellen Verhältnis zueinander
portionieren. Demgegenüber bieten Einkomponenten-Polyurethanschäume die Möglichkeit,
das Ausbringen mit einer Aerosoldose auszuführen, welche ein aus einem Polyol bestehendes
Prepolymer, ein Polyisocyanat und einen Schaum oder ein Treibmittel enthält. ZumBetätigen
des Ventils der Aerosoldose läßt sich der Polyurethanschaum genau dosieren. Außerdem
kann dadurch die Menge an Schaum bestimmt werden, die aus der Aerosoldose entnommen
wird. Der Schäumvorgang kann auf diese Weise beliebig unterbrochen werden, und der
Einkomponenten-Polyurethanschaum ist bis zur völligen Entleerung der Aerosoldose
benutzbar. Im allgemeinen wird bei derartigen Aerosoldosen der Schaum mit Hilfe
eines auf das Aerosoldosenventil aufgesteckten Schlauches ausgebracht, um ein gleichmäßiges
Schaumprofil zu erzeugen.
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Im Prinzip kann man Einkomnonenten-Polyurethanschäume mit einem Aktivator
ausbringen. Wenn der Aktivator ein Glykol ist und man bestimmte Glykole einsetzt,
wird der Polyurethanschaum drucklos, d.h. er zeigt keine wesentliche Expansion nach
der Gelierung. Solche Polyurethanschäume werden eingesetzt, wenn die Fuge im wesentlichen
vollständig ausgefüllt werden soll und man die Fugenöffnungen nicht abschalen will.
Das ist bei Einkomponenten-Polyurethanschäumen der Fall, welche nach der Gelbildung
durch Nachschäumen einen
Expansionsdruck entwickeln und daher aus
der Fuge hervorquellen. Die Erfindung bezieht sich auf Polyurethanschäume, welche
nach der Gelbildung mit Hilfe des durch Nachschäumen auftretenden Expansionsdruckes
in der Fuge deren Füllung bewirken.
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Die Erfindung geht von einem vorbekannten Verfahren aus, welches beispielsweise
mit den eingangs beschriebenen Aerosoldosen ausgeführt werden kann. Bei dem bekannten
Verfahren bringt man den Polyurethanschaum durch das Aerosolventil unmittelbar oder
über einen Schlauch oder über ein Düsenmundstück in einem Strom aus. Dabei kann
man entweder aus dem Strom eine Schaumraupe auf einer Fugenbegrenzungsfläche zum
Haften bringen. Der nach der Gelbildung auftretende Expansionsdruck läßt den Schaum
auf die gegenüberliegende Fugenbegrenzungsfläche hinüberwachsen, was zur Fugenausfüllung
führt. Nachteilig an diesem Verfahren ist bei schnell härtenden Systemen, daß die
Verklebung auf der gegenüberliegenden Fugenbegrenzungsfläche nicht mehr zufriedenstellend
ist, so daß die Abdichtung der Fuge nicht mehr gewährleistet ist. Da außerdem der
austretende Polyurethanstrom axial gerichtet ist, erweist es sich als ausgesprochen
schwierig, den Polyurethanschaum auf eine Fugenbegrenzungswand zu richten.
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Oder man bringt zur Vermeidung solcher Schwierigkeiten den Strom unmittelbar
in die Fuge ein. Nachteilig ist dann, daß sich die austretende Schaummenge in ihrer
Tiefe außerordentlich schwer, d.h. unter praktischen Bedingungen nicht ausreichend
regulieren läßt. So entsteht insbesondere bei tiefen Fugen ein hoher Verlust an
Polyurethanschaum.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das vorbekannte Verfahren
so zu führen, daß mit optimalen, d.h. geringstmöglichen Polyurethanmengen eine vollständige
Ausfüllung der Fuge in dem eingangs beschriebenen Sinne und eine zuverlässige Verklebung
der Fugenausfüllung auf den Fugenbegrenzungen erreicht wird.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches
1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bringt man durch Aufteilung des
Polyurethanstromes das Material gleichzeitig auf mehreren Fugenbegrenzungswänden
auf und erreicht dadurch die optimale Verklebung. Mit Hilfe der Art der Gelbildung
durch nach Schäumen auftretenden Expansion der aufgebrauchten Schaumraupen werden
diese miteinander verbunden, wodurch die Fuge geschlossen wird.
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Tatsächlich führt das Zusammenwachsen der Schaumraupen zu einer vollkommenen
Abdichtung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß sich unabhängig
von der Tiefe der Fuge der Verschluß mit einem Schaumstrang bewirken läßt, welcher
für die Abdichtung ausreicht und den dazu nicht erforderlichen Fugenhohlraum freiläßt.
Die Dosierung der Schaumraupen ist außerordentlich einfach, weil sie durch bloße
Beobachtung der ausgebrachten Teilströme vorgenommen werden kann.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruches 2 durchgeführt. Dann ergibt
sich in der Fuge eine
Schaumbrücke, deren Stärke im Einzelfall von den ausgebrachten Mengen abhängt.
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Sie läßt sich daher ebenfalls regulieren.
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Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen einer Vorrichtung,
mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Es zeigen Fig. 1
schematisch und teilweise im Schnitt eine Vorrichtung, mit der eine Fuge zwischen
einem Fensterrahmen und dem umgebenden Mauerwerk nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
ausgefüllt wird in einer ersten Phase, Fig. 2 schematisch den Abschluß des erfindungsgemäßen
Verfahrens und Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.
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Die Bestandteile eines Einkomponenten-Polyurethanschaumes sind in
einer Aerosoldose 1 unter Druck abgefüllt. In den Deckel 2 der Dose 1 ist eine Gummidichtung
3 eingesetzt, welche den inneren Teil eines Ventilkörpers 4 umgibt.
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Der Ventilkörper hat einen Ventilteller 5, welcher normalerweise-auf
der inneren Kreisringfläche 7 der Gummidichtung 3 abdichtet. Einstückig mit dem
Ventilteller 5 ist ein Ventilrohr 8 ausgebildet, dessen nach außen vorstehender
Teil außen mit einer Riffelung 9 versehen ist.
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Einstückig mit dem Ventilrohr 8 ist eine zweiflügelige
Handhabe
10 ausgebildet, mit der der Ventilkörper 4 aus der in ausgezogenen Linien in Fig.
1 wiedergegebenen geschlossenen Stellung des Ventiles in die gestrichelt wiedergegebene
strichpunktierte Stellung verschwenkt werden kann. In der geschlossenen Stellung
ist ein Axialschlitz 11 im unteren Ende des Ventilrohres 8 mit der Dichtung 3 nach
außen, d.h. in den Innenraum der Dose abgeschlossen. Wird jedoch durch Betätigung
der Handhabe 10 die gestrichelte Stellung durch Verformen der Dichtung 3 hergestellt,
so wird die Öffnung 11 zum Teil freigelegt, und der Doseninhalt kann infolge des
erhöhten Innendruckes in das Ventilrohr 8 ein- und aus diesem austreten.
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Auf die Riffelung 9 ist ein aus hartgestelltem Kunststoff bestehendes
Rohr 12 aufgeschoben. Das Rohr ist abgewinkelt, um die bei 13 dargestellte Fuge
leichter erreichen zu können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
das Rohr in einem unterbrochen gezeichneten Schlauch 14, dessen Ende auf einem Metallmundstück
15 befestigt ist. Das Mundstück 15 besteht aus einem bei 16 abgedrehten Rohr, welches
mit mehreren Umfangsnuten 17, 18 versehen ist. An seinem freien Ende ist das Rohr
mit einem Boden 19 verschlossen. Je.eine Radialbohrung 20, 21 führt nach außen,
so daß der aus der Dose 1 in den Schlauch 14 und von dort in das Mundstück 15 übertretende
Polyurethanstrom in zwei Teilströme aufgeteilt wird.
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Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Mauerwerk
22, welches aus Mauersteinen 23, 24 und Fugenmörtel 25 besteht, und einem Holzrahmen
26 die Fuge 13 ausgebildet und auszufüllen. Zu diesem Zweck wird über die beschriebene
Vorrichtung Polyurethanschaum in einem Strom aus der Aerosoldose 1 ausgebracht,
der gleichzeitig in zwei Teilströme aufgeteilt wird,die
aus den
Radialbohrungen 20 und 21 austreten. Damit werden auf den beiden senkrechten Fugenbegrenzungsflächen
27 je eine Schaumraupe 28, 29 befestigt'wird. In Fig. 1 ist der Augenblick dargestellt,
in dem das Mundstück 15 zurückgezogen werden kann. Dabei nehmen die Teile ihre in
ausgezogenen Linien wiedergegebene Stellung ein, so daß das Ausbringen des Polyurethanschaumes
aus der Aerosoldose 1 unterbrochen ist.
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Danach tritt ein Nachschäumen der beiden Schaumraupen 28, 29 auf.
Das führt dazu, daß die beiden Schaumraupen etwa in der Mitte der Fuge 13 zusammenwachsen
und dadurch eine Brücke 30 bilden, welche eine vollständige Abdichtung der Fuge
nach innen und außen bildet.
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Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird das verlängerte Rohr 12 auf
einfache Weise in eine Vorrichtung umgewandelt, welche die Durchführung des beschriebenen
Verfahrens ermöglicht. Das Rohr 12 ist zu diesem Zweck verlängert und an seinem
vorderen Ende 31 wie schematisch bei 32 mit einer Schweißnaht verschlossen. Seine
Wand 33 ist mit diametral gegenüberliegenden Bohrungen 34, 35 unmittelbar hinter
der Schweißnaht 32 unterbrochen. Aus den Bohrungen treten die beiden Teilströme
aus, mit denen die Raupen gebildet werden, die bei 28, 29 im Ausführungsbeispiel
nach den Fig. 1 und 2 schematisch wiedergegeben sind.