CH634890A5 - Panel-shaped, heat-insulating structural part with foam insulating layer, and process for the production thereof - Google Patents

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CH634890A5 CH193579A CH193579A CH634890A5 CH 634890 A5 CH634890 A5 CH 634890A5 CH 193579 A CH193579 A CH 193579A CH 193579 A CH193579 A CH 193579A CH 634890 A5 CH634890 A5 CH 634890A5
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Description

Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges, wärmedämmendes Bauteil zum Verkleiden von Gebäudewänden mit einer Aussenplatte, einer an der im eingebauten Zustand des Bauteils der Aussenfläche des Gebäudes abgewandten Rückseite der Aussenplatte angeordneten wärmedämmenden Isolierschicht aus Schaumstoff und einer die Isolierschicht umfassenden Abschlusswanne, deren Umfangsflansch mit dem Rand der Aussenplatte verbunden ist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Plattenförmige Bauteile dieser Art, auch als Brüstungselemente oder Wärmedämmplatten bezeichnet, wie sie beispielsweise in der DE-GM 1 782 922 beschrieben sind, werden insbesondere zum Verkleiden von Gebäude-Aussenwänden verwendet. Dabei können die Reflexionseigenschaften derartiger Fassadenelemente vorzugsweise derart auf diejenigen der die Fensteröffnungen des Gebäudes abdeckenden Vergla-sungseinheiten abgestimmt sein, dass sich für einen Betrachter des Gebäudes der Eindruck einer vollkommen einheitlichen Fassade ergibt, wenn die zwischen den Fensteröffnungen liegenden Wandabschnitte des Gebäudes mittels der gattungsgemässen plattenförmigen Bauteile verkleidet sind. Der Verwendungszweck derartiger Fassadenelemente ist beispielsweise in der DE-AS 2 535 850 im einzelnen beschrieben, auf die insofern in vollem Umfang Bezug genommen wird.
Bei dem aus der DE-GM 1 782 922 bekannten plattenförmigen Bauteil der gattungsgemässen Art besteht die transparente Aussenplatte aus einer Silikatglasscheibe aus gehärtetem, vorgespanntem Glas, während die Isolierschicht aus Silikat-Schaumglas besteht. In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, die der Isolierschicht zugewandte Seite der die transparente Aussenplatte bildenden Silikatglasscheibe mit einer Lackschicht oder einer eingebrannten Emailleschicht zu versehen, um so die Isolierschicht von der Aussenseite der Aussenplatte her unsichtbar zu machen und dem Bauteil ein dunkles Aussehen, wie es aus architektonischen Gründen erwünscht ist, zu geben. Die Herstellung dieses bekannten plattenförmigen Bauteiles erfolgt in der Weise, dass die Isolierschicht durch Zuschneiden einer Schaumglasplatte hergestellt wird, die dann mit der die Aussenplatte bildenden Silikatglasscheibe verklebt wird, wobei zusätzliche Rahmenprofile erforderlich sind, um einen festen Zusammenhalt zwischen der aus Metallblech bestehenden Abschlusswanne, der darin angeordneten Schaumglasplatte und der als Aussenplatte dienenden Silikatglasscheibe zu erzielen. Hierdruch wird zwar ein plattenförmiges, wärmedämmendes Bauteil geschaffen, welches einen hohen Wärmedämmwert hat und darüber hinaus auch sehr gut hitzebeständig ist, so dass derartige Fassaden- oder Brüstungselemente brandschutztechnisch unbedenklich sind, jedoch ist es nachteilig, dass einmal eine vorher zugeschnittene Schaumglasplatte für die Isolierschicht verwendet werden muss, deren Formgebung arbeitsaufwendig und, wie allgemein bekannt, wegen des dabei entstehenden Lärmes sowie der Glasstaubimmission für das hiermit befasste Bedienungspersonal gesundheitsschädlich ist, und dass zum anderen die zum Herstellen des plattenförmigen Bauteiles erforderlichen Klebe- und andere Verbund-massnahmen nicht nur arbeitsaufwendig sind, sondern in vielen Fällen keine dichte, zuverlässige Verbindung zwischen den drei Grundelementen des Bauteiles, nämlich der Abschlusswanne, der Isolierschicht und der transparenten Aussenplatte, gewährleisten.
Durch die DE-AS 1 169 832 und 1 176 546 ist es weiterhin bekannt, thermisch isolierende Flammschutzschichten bzw. wasser- und faserhaltige Formkörper aus Alkalisilikaten herzustellen, die eine hohe Wärmedämmung sowie gute Hitzebeständigkeit aufweisen und damit brandschutztechnisch unbedenklich sind, jedoch eignen sich die so hergestellten Flamm-
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Schutzschichten bzw. Formkörper nicht dazu, nach Art der gattungsgemässen Fassadenelemente zum Verkleiden von Gebäudewänden oder dergleichen verwendet zu werden. Schliesslich ist durch die DE-OS 2 026 166 bereits ein Verfahren zum Herstellen eines korrosionsgeschützten Sicherheitsspiegels für Fahrzeuge bekannt, bei dem der Raum zwischen dem Spiegeleinsatz und dem diesen umfassenden Gehäuse mit einem in situ geschäumten Kunststoff ausgefüllt ist, ohne dass sich hieraus Rückschlüsse auf die Verwendung für plattenförmige Bauteile der gattungsgemässen Art ziehen Hessen, während in der DE-AS 21 19 117 ein Verfahren zum Herstellen geschäumter Gegenstände auf der Grundlage von Alkalisilikaten und Silikatglaspulver oder dergleichen beschrieben ist, das aber keine Anhaltspunkte dafür liefert, auf welche Weise die oben erörterten Nachteile der bekannten gattungsgemässen plattenförmigen Bauteile behoben werden könnten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein plattenförmiges Bauteil der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, welches mit geringem Arbeitsaufwand preisgünstig hergestellt werden kann, die mit der Verwendung von Schaumglasplatten verbundenen Nachteile vermeidet und vorzugsweise hitzebeständig und damit brandschutztechnisch unbedenklich sein soll.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch ein plattenförmiges Bauteil der gattungsgemässen Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Isolierschicht aus geschäumtem, die Abschlusswanne mit der Aussenplatte verklebendem Material besteht. Die aufschäumbare Materialmischung zur Herstellung eines hitzebeständigen, brandschutztechnisch unbedenklichen Fassadenelementes kann insbesondere aus einer Wasserglasmischung bestehen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen eines plattenförmigen, wärmedämmenden Bauteiles, bei dem in eine Abschlusswanne eine Isolierschicht aus wärmedämmendem Schaumstoff eingebracht, daraufhin auf die Isolierschicht eine Aussenplatte aufgelegt und schliesslich die Aussenplatte mit der Abschlusswanne und der Isolierschicht fest verbunden wird, dadurch aus, dass zunächst in die horizontal angeordnete Abschlusswanne eine aufschäumbare Materialmischung eingegeben wird; dass daraufhin auf die Oberfläche der aufschäumbaren Materialmischung die Aussenplatte aufgelegt wird; und dass schliesslich die aufschäumbare Materialmischung unter Anheben der Aussenplatte bis zum Rand des Umfangsflansches der Abschlusswanne zur Bildung der Schaumstoff-Isolierschicht aufgeschäumt wird, wobei wiederum vorzugsweise für die Herstellung einer hitzebeständigen Isolierschicht eine thermisch aufschäumbare Wasserglasmischung verwendet wird.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen des Bauteiles ergeben sich aus den entsprechenden abhängigen Patentansprüchen.
Dadurch, dass erfindungsgemäss anstelle des bekannten Silikat-Schaumglases eine Wasserglasmischung verwendet wird, die in der dabei als Form dienenden Abschlusswanne aufgeschäumt wird, lässt sich ohne zusätzliche Verklebungen oder andere Verbundtechniken eine feste Verklebung zwischen den drei wesentlichen Bestandteilen des plattenförmigen Bauteiles, nämlich der transparenten Aussenplatte, vorzugsweise einer vorgespannten, rückseitig mit Emaille beschichteten Silikatglasscheibe, der Isolierschicht und der vorzugsweise aus Metallblech bestehenden Abschlusswanne erzielen. Die Herstellung des plattenförmigen Bauteiles erfolgt dabei aus preisgünstigen Ausgangsmaterialien, wobei nur wenige, darüber hinaus leicht beherrschbare Verfahrensschritte erforderlich sind. Die Verwendung einer Wasserglasmischung für die Herstellung der Isolierschicht, die als eigentlich erfindungswesentlich angesehen wird, führt dabei zu einem brandschutztechnisch unbedenklichen Fassadenoder Brüstungselement, welches auch hohen Hitzeeinwirkungen, wie bei Schadensfeuer, ohne weiteres standhalten kann.
Bei der Herstellung des erfindungsgemässen plattenförmigen Bauteiles wird in der Weise vorgegangen, dass die horizontal angeordnete Abschlusswanne, die für den Aufschäumvorgang als Form verwendet wird, zunächst mit der Wasserglasmischung gefüllt wird. Diese Wasserglasmischung besteht vorzugsweise nicht nur aus flüssigem Wasserglas, da dies lange Trockenzeiten notwendig machen würde, vielmehr findet vorzugsweise eine Mischung aus pulverförmigem Wasserglas mit geringem Wassergehalt und einem flüssigen Wasserglas - wie für feuerhemmende Produkte bekannt - Verwendung, wobei noch weitere Füll- oder Zusatzstoffe, wie beispielsweise Schaumglaskugeln oder Glasfasern, eingemischt werden können. Nach dem durch Erhitzung auf beispielsweise 200°C unter Normaldruck erfolgenden Aufschäumen der Wasserglasmischung, deren Menge vorzugsweise so bemessen wird, dass das Volumen der Abschlusswanne nach dem Aufschäumen im wesentlichen vollständig durch den Schaumstoff ausgefüllt ist, füllt der so entstandene feste Alkalisilikatschaum nicht nur den Zwischenraum zwischen der Abschlusswanne und der Aussenplatte aus, sondern verbindet auch als feste Klebemasse die Abschlusswanne mit der Aussenplatte.
Im übrigen eignet sich der Erfindungsgedanke selbstverständlich bei der Herstellung von plattenförmigen Bauteilen nach der DE-AS 2 535 850 oder nach der DE-OS 2 549 553, auf die zur Ergänzung des Erfindungsgedankens insoweit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
Die Erfindung ergibt sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert ist.
Die aus einer einzigen Figur bestehende Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines plattenförmigen Bauteiles im Schnitt.
Wie die Zeichnung erkennen lässt, weist das dort dargestellte plattenförmige Bauteil eine transparente Aussenplatte 10 auf, die aus einer vorgespannten Silikatglasscheibe besteht, an deren in der Zeichnung einer Abschlusswanne 12, aus Metallblech bestehend, zugewandten Rückseite eine nicht dargestellte dunkle Emailleschicht angeordnet ist. Der Zwischenraum zwischen der Abschlusswanne 12 und der Aussenplatte 10 ist durch eine Isolierschicht 14 aus einer in situ aufgeschäumten Wasserglasmischung ausgefüllt. Die nach Beendigung des Aufschäumens noch verbleibende Fuge zwischen der Abschlusswanne 12 und der Silikatglasscheibe 10 ist durch einen Abdichtrahmen 16, der sowohl mit der Silikatglasscheibe 10 als auch mit der Abschlusswanne 12 verklebt ist, hermetisch abgeschlossen. Innerhalb der Abschlusswanne 12 sind nahe dem Umfangsflansch 20 derselben Abstandshalter 18 angeordnet, die während des Aufschäumvorganges die Silikatglasscheibe 10 zentrieren.
Die Herstellung des in der Zeichnung wiedergegebenen plattenförmigen Bauteiles geht wie folgt vor sich:
Zunächst wird die Abschlusswanne 12 horizontal angeordnet und dann mit einer Wasserglasmischung gefüllt. Da die Isolierschicht 14 wegen der erwünschten hohen Wärmedämmung des plattenförmigen Bauteiles relativ dick sein muss, ist es dabei weniger vorteilhaft, lediglich flüssiges Wasserglas zu verwenden, da dies lange Trockenzeiten erfordern würde. Vielmehr wird vorzugsweise eine Wasserglasmischung mit einem Wassergehalt von 20 bis 38 Gew.-% verwendet, die neben anderen Zusatzstoffen, wie beispielsweise Schaumglaskugeln oder Glasfasern, noch eine mehr oder s
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weniger grosse Menge von pulverförmigem Wasserglas mit geringem Wassergehalt aufweist.
Nachdem die Wasserglasmischung als Schicht in die Abschlusswanne 12 eingebracht worden ist, wobei der Wassergehalt zunächst zum Fördern einer guten Benetzung der Abschlusswanne 12 sowie zur Erzielung einer guten Klebewirkung vorzugsweise noch etwas höher ist als der für die Durchführung des Aufschäumens an sich erforderliche Wassergehalt, erfolgt zunächst eine kurze Zwischentrocknung. Anschliessend wird auf die auf diese Weise vorgetrocknete, in der Abschlusswanne 12 befindliche Wasserglasschicht die Silikatglasscheibe 10 aufgelegt, welche dann durch die nahe dem Umfangsflansch 20 angeordneten stegförmigen Abstandshalter 18 zentriert werden kann. Gegebenenfalls kann die Oberfläche der vorgetrockneten Wasserglasschicht vor dem Auflegen der Silikatglasscheibe 10 noch mit flüssigem Wasserglas bestrichen werden, um die Verklebung der Silikatglasscheibe 10 mit der herzustellenden Schaumstoffschicht weiter zu fördern.
Anschliessend erfolgt dann das Aufschäumen bei einer Temperatur von beispielsweise etwa 200°C unter normalem Atmosphärendruck. Je nach dem Mischungsverhältnis der Ausgangsmaterialien für die Wasserglasmischung, der Kernfeuchte derselben nach dem Trocknen und der gewählten Temperatur wird dabei dieSilikatglasscheibe 10 mehr oder wenigerstark in der Abschlusswanne 12 nach oben gedrängt. Durch geeignete Wahl der Verfahrensparameter lässt sich erreichen, dass der entstehende feste, anorganische, hitzebeständige und damit brandschutztechnisch unbedenkliche Schaum am Ende des Aufschäumvorganges die Abschlusswanne 12 soweit ausfüllt, dass die Silikatglasscheibe 10 gerade deckelartig einen oberen Abschluss bildet, sich also in s der in der Zeichnung wiedergegebenen Position befindet. Zusätzliche Halteelemente, die in der Zeichnung nicht wiedergegeben sind, können dazu verwendet werden, ein Hinausschieben der Silikatglasscheibe 10 über den Rand der Abschlusswanne oder ein Verkanten derselben zu verhin-lo dem. Die stegförmigen Abstandshalter 18 dienen im übrigen nicht nur zur guten Zentrierung der Silikatglasscheibe 10 während des Aufschäumvorganges, sondern fördern auch ein ungehindertes Entweichen überschüssigen Dampfes.
Nach Beendigung des Aufschäumvorganges füllt der entstandene feste Alkalisilikatschaum alle Hohlräume des plattenförmigen Bauteiles fest aus, wobei er die Silikatglasscheibe 10 und die Abschlusswanne 12 fest miteinander verbindet. Anschliessend wird dann vorteilhafterweise die Fuge zwischen der Silikatglasscheibe 10 und dem Umfangsflansch 20 der Abschluss wanne 12 durch geeignete Mittel hermetisch verschlossen, beispielsweise durch Aufkleben des Winkelprofilrahmens 16 mittels eines hierfür bekannten Klebers.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung 2s und in den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

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1. Plattenförmiges, wärmedämmendes Bauteil zum Verkleiden von Gebäudewänden, mit einer Aussenplatte (10), einer an der im einzubauenden Zustand des Bauteils der Aussenfläche des Gebäudes abgewandten Rückseite der Aussenplatte (10) angeordneten wärmedämmenden Isolierschicht (14) aus Schaumstoff und einer die Isolierschicht (14) umfassenden Abschlusswanne ( 12), deren Umfangsflansch (20) mit dem Rand der Aussenplatte (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (14) aus geschäumtem, die Abschlusswanne ( 12) mit der Aussenplatte (10) verklebendem Material besteht.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenplatte (10) aus transparentem Material, vorzugsweise aus gehärtetem Silikatglas, besteht.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenplatte (10) an der im einzubauenden Zustand des Bauteils der Aussenfläche des Gebäudes zugewandten Vorderseite eine undurchsichtige Aussenschicht trägt.
4. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenplatte (10) an der im einzubauenden Zustand des Bauteils der Aussenfläche des Gebäudes abgewandten Rückseite eine undurchsichtige Innenschicht, vorzugsweise in Form einer auf die Rückseite der Aussenplatte aufgebrachten Emailleschicht, trägt.
5. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (14) aus einer geschäumten Wasserglasmischung besteht.
6. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (14) anorganische Füllstoffe enthält.
7. Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (14) Schaumglaskugeln enthält.
8. Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (14) Glasfasern enthält.
9. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (14) am Umfangsflansch (20) der Abschlusswanne ( 12) angeordnete Abstandshalter ( 18) zum Zentrieren der Aussenplatte (10) während des Aufschäumens der Isolierschicht aufweist.
10. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusswanne (12) mit dem Randbereich der Aussenplatte (10) mittels eines Rahmenprofiles (16) wasserdicht verbunden ist.
11. Bauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenprofil ein winkelförmiger Abdichtrahmen (16) ist.
12. Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusswanne (12) aus Metallblech besteht.
13. Verfahren zum Herstellen des Bauteiles nach Anspruch 1, bei dem in eine Abschlusswanne (12) eine Isolierschicht (14) aus wärmedämmendem Schaumstoff eingebracht, daraufhin auf die Isolierschicht (14) eine Aussenplatte (10) aufgelegt und schliesslich die Aussenplatte (10) mit der Abschlusswanne (20) und der Isolierschicht (14) fest verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst in die horizontal angeordnete Abschlusswanne (12) eine aufschäumbare Materialmischung eingegeben wird; dass daraufhin auf die Oberfläche der aufschäumbaren Materialmischung die Aussenplatte (10) aufgelegt wird; und dass schliesslich die aufschäumbare Materialmischung unter Anheben der Aussenplatte ( 10) bis zum Rand des Umfangs-flansches ( 16) der Abschlusswanne ( 12) zur Bildung der Schaumstoff-Isolierschicht aufgeschäumt wird.
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