DE4315533C2 - Kunstschaum-Verbundplatte und Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunstschaum-Verbundplatte.

Sie betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundplatte sowie eine dazu dienende Vorrichtung.

Kunstschaumverbundplatten werden zur Wärmedämmung, Schalldämmung und auch zur unmittelbaren Wasserabführung sowie als Feuchtigkeitsdiffusionssperre an Dächern, Wänden und Fußböden eingesetzt.

Bekannte Verbundplatten bestehen dabei aus wärmedämmenden Polyurethan-Kunstschaumplatten, die auf ihrer einen Seite mit einer Deckschicht zur Wasserabführung bzw. als Dampfdiffusionssperre und auf ihrer anderen Seite mit einer Schicht aus geschäumter Polyurethan-Kautschukmasse versehen sind. Diese Verbundplatten mit jeweils einseitig angeordneter Sperr- bzw. Deckschicht zur Wasserabführung bzw. als Dampfdiffusionssperre und auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten schalldämmenden Kunstschaumschicht aus geschäumter Polyurethan-Kautschukmasse wurden bisher auf sogenannten Doppelbandanlagen hergestellt. Sie bedurften dann beim Einbau ggf. der Ergänzung durch weitere Bahnen oder Platten, um bei von den beiden Seiten der Platte her erfolgenden Wasser- und Dampfeinwirkungen eine vollständige Dämmung und Sperrung für Wärme, Schall, Wasser und Dampf bieten zu können.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Anordnungen und Vorschläge bekannt geworden, mit denen versucht worden ist, den vielfältigen Anforderungen, wie sie sich insbesondere im Bauwesen, für Kunststoff-Verbundplatten stellen, gerecht zu werden.

Die DE-GMS 69 12 979 beansprucht in dieser Hinsicht pauschal ein Isoliermaterial in Bahnen oder Platten für alle Zwecke und für den Schutz gegen Druck, Schlag, Stoß Lärm, Vibration, Wärme, Kälte, Nässe, Staub, elektrische Wellen, Entladungen. Sie meint, die darin zum Ausdruck kommende Aufgabenstellung dadurch gelöst zu haben, daß das Isoliermaterial aus mehreren Schichten besteht, wobei jede Schicht für sich hergestellt ist und spezielle Zwecke erfüllt und die dauerhaft und unlösbar miteinander verbunden sind. Es ist weiter vorgesehen, daß das Isoliermaterial elastisch und flexibel ist, wie auch in starrer Ausführung, sowie verformbar verfügbar ist. Als bekannt werden in dieser Druckschrift vorausgesetzt, Materialien, die gegen mechanische Einflüsse isolieren, z. B. verschiedene weichgeschäumte Kunststoffe, wie Polyuretan- oder Polyäthylen und auch Materialien, die gegen Temperatureinflüsse schützen, z. B. Schaumpolysterol, Polyäthylenfolien, und es werden auch Aluminiumfolien als Schutz gegen Feuchtigkeit, Staub u. ähnliche Einwirkungen genannt, sowie die Abschirmung gegen Strahlen mittels Metallgitter. Letztere sollen gemäß dieser Druckschrift an beliebiger Stelle auf das Isoliermaterial gedruckt werden können.- Aber konkrete Angaben, mit welchen Ausgestaltungen und Anordnungen die pauschal angegebene Aufgabenstellung gelöst werden soll, enthält diese Druckschrift nicht.

Die weiterhin bekanntgewordene DE 33 39 454 A1 offenbart ein Wärme- und Trittschalldämmaterial und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Das Material besteht aus einer Wärmedämmschicht aus Polyuretanhartschaum und ein oder beidseitig einer Trittschalldämmschicht aus den Trittschall dämmenden Materialien wie Holz. Holzfaserplatten, textilen Bodenbelägen, Korklinoleum, Filzpappe, Mineralfaserplatten, gewalktem Polystyrolschaum, elastischem offenzelligem Polyuretanschaum und bevorzugt Polyäthylenschaum. Zwischen der Wärmedämmschicht und der Trittschalldämmschicht soll sich eine dünne Zwischenlage aus Metallfolie. Kunststoffolie, Papier oder Vlies befinden, wobei diese Zwischenlage mit der Trittschalldämmschicht durch eine Klebestoffschicht verbunden sein soll.

Die zur Herstellung des Trittschalldämmaterial in dieser Veröffentlichung gezeigte Anlage zur Herstellung des Trittschall-Dämmaterials ist eine Bandanlage mit zwei Einlaufrollen für mit Kleber beschichtete Aluminiumfolie, zwei Abrollvorrichtungen für bandförmiges Trittschalldämmaterial, welches jeweils mit der Metallfolie klebend zusammengeführt wird und einem Schäumkopf für Polyuretanhartschaum als Wärmedämmschicht zwischen den zuvor genannten Schichten.

Die weiterhin bekanntgewordene DE 92 04 290 U1 betrifft eine Dämmstoffplatte, bei der zwei einzelne kaschierte Platten mit einem PU-Hartschaumstoffkern geringerer Dicke über eine Verbindung zu einer Platte der gewünschten Dicke kombiniert sind.

Aus der DE 92 00 676 U1 ist eine dreischichtige Bauschutzplatte aus Styropor- oder Polyäthylenschaum bekannt geworden, bei der die mittlere Platte schmaler ausgeführt und/oder außermittig angeordnet ist.

Die DE-GMS 74 16 010 schließlich betrifft eine Mehrschichtenbauplatte mit einer biegeweichen Kernschicht aus Kunstschaum zur Dämmung gegen Wärme oder Trittschall, wobei auf beiden Seiten derselben durch Klebung Platten aus Gipskarton. Kunststoff. Metall od. dgl. angeordnet sind. Als Material für die mittlere Schicht wird auch Mineralfaser-Material als Möglichkeit genannt. Die mittlere Schicht soll jeweils Aussparungen zur Aufnahme von überschüssigem Deckschicht-Material oder Klebemittel aufweisen, um so Maßtoleranzen positiv oder negativ ausgleichen zu können.

Der umfangreiche Stand der Technik zeigt, daß ausgehend von sehr pauschalen Wunschvorstellungen für die Ausgestaltung von Isoliermaterialien auch detaillierte Plattenanordnungen verschiedener Art und auch kontinuierliche Herstellungs­ vorrichtungen bekannt geworden sind.

Aber nach wie vor bestand beim Stand der Technik Verbesserungsbedarf für eine Kunstschaum-Verbundplatte, die als einheitliche und ggf. kontinuierlich hergestellte Platte ohne die Notwendigkeit des Einbaus weiterer Bahnen oder Schichten eine ausreichende Wärmedämmung und auch Dämmung gegen Luftschall und Körper- bzw. Trittschall zeigt, bei gleichzeitiger Abführung anfallenden Wassers und Sperrung gegen Dampfdiffusion. Eine solche Verbundplatte und auch ein geeignetes Verfahren und eine geeignete Vorrichtung zu ihrer Herstellung zu schaffen, ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe.

Dabei soll die Platte auf einfache Weise in einem kontinuierlichen Fertigungsgang herstellbar sein. Dabei soll der Aufbau der neuartigen Verbundplatte es auch gestatten, vorhandene Bandfertigungsanlagen mit einfachen Mitteln auf die Herstellung der neuartigen Platten umzurüsten.

Die Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe erfolgt mit der Kunstschaum-Verbundplatte gemäß dem Anspruch 1. Die auf die Verbundplatte gerichteten Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen.

Anspruch 10 kennzeichnet das Herstellungsverfahren im Sinne der Lösung der zugrundeliegenden Aufgabenstellung.

Ansprüche 12 bis 14 kennzeichnen die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Sinne der Lösung der zugrundeliegenden Aufgabenstellung.

Die Kunstschaum-Verbundplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es nicht nur, mit einer einheitlichen Platte eine umfassende Wärme- und Schalldämmung sowie Wasserabfuhr und Dampfdiffusionssperrung zu erreichen, sondern die Verbundplatte führt aufgrund ihrer Schichtenkombination auch zur merklichen Verbesserung ihrer Wirksamkeit.

So lassen sich beispielsweise an Dächern Verbesserungen hinsichtlich Luftschallübertragung und Körperschallübertragung von Regen, Hagel und Wind um ca. 27 dB in das Rauminnere erzielen. An Wänden beispielsweise von Holzrahmenbauten lassen sich Verbesserungen hinsichtlich Luftschallübertragung und Körperschallübertragung erreichen. Das ist für sogenannte Kommunen- und Trennwände von erheblicher Bedeutung. Auch bei Fußböden läßt sich eine Verbesserung hinsichtlich Trittschall bzw. Körperschall um beispielsweise 27 dB erreichen und gleichzeitig Verbesserung hinsichtlich Luftschallübertragung bei abgehängten Decken aus Gipskarton um beispielsweise 6 dB.

Alle diese Vorteile lassen sich mit der einheitlichen Platte ohne zusätzliche Montageaufwendungen durch Anbringung weiterer Schichten oder dgl. erreichen. Die bisherigen bauphysikalischen Eigenschaften hinsichtlich der Polyuretan-Wärmedämmung und KJ-Werte bleiben erhalten. Auf die bisherigen bauphysikalischen Eigenschaften hinsichtlich Wasserdampfwanderungen von Polyuretan-Schäumen bleiben unberührt. Es bedarf keiner zusätzlichen statischen und Brandschutzveränderung der Polyuretanplatte durch gesonderte Maßnahmen.

Die beim Schäumen der Polyuretanschichten erfolgende Einbringung der schalldämmenden Schicht aus Polyurethan- Kautschukmasse läßt auf einfache Weise ein einheitliches Element entstehen und es können zusätzliche zweilagige zusätzliche Klebeverbindungen im Außenbereich der Platte, wie sie bisher erforderlich waren, entfallen. Es sind keine zusätzlichen Kaschierungen wie Spanplatten, Gipsplatten oder Trennlagen erforderlich.

Insbesondere auch bei Steildächern und Flachdächern aus tragenden Trapezblechen oder Holzverschalungen ist es wichtig, auf zusätzliche gewichtsverursachende Zusatzeinbauten zur Verbesserung der Körper- und Luftschallübertragungswerte verzichten zu können. Es lassen sich DIN-gerechte Aufbauten ausführen, ohne daß besondere Sondernachweise erstellt werden müßten.

Es folgt eine beispielhafte Beschreibung der Erfindung anhand von Zeichnungen.:

Fig. 1 zeigt schaubildlich-schematisch eine Kunstschaum- Verbundplatte.

Fig. 2 zeigt schematisch eine kontinuierliche Fertigungsanlage, auf der sich eine Verbundplatte gemäß Fig. 1 herstellen läßt.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Einzelheit der Fertigungsanlage zur Herstellung seitlicher Falze an der Verbundplatte.

Fig. 4 veranschaulicht einen doppelten Stufenfalz der Verbundplatte, und

Fig. 5 veranschaulicht einen einfachen Stufenfalz.

Man sieht in Fig. 1 eine Kunstschaum-Verbundplatte mit drei getrennten Kunstschaumschichten. Die beiden äußeren Schichten 1 und 3 sind aus wärmedämmendem Kunstschaum, insbesondere Polyuretanschaum. Die mittlere Schicht 5 ist eine schalldämmende Kunstschaumschicht aus geschäumter Polyurethan- Kautschukmasse.

Auf der Oberseite und der Unterseite besitzt die Platte jeweils eine Deckschicht 7 bzw. 9, die zur Abführung anfallenden Wassers bzw. als Dampfdiffusionssperre geeignet sind. Die obere Deckschicht 7 wird bei wasserführenden Bauteilen wie Dächern von einer Bitumendachbahn oder Folie gebildet. Die unterseitige Schicht besteht aus einer Dampfsperrfolie aus PVC, aus Aluminiumfolie oder aus Papierfolie. Beide Deckschichten können je nach Anwendungsfall der Kunstschaum-Verbundplatte unterschiedlich gewählt sein.

Die schalldämmende Kunstschaumschicht 5 ist in der diffusionsneutralen mittleren Zone zwischen den wärmedämmenden Kunstschaumschichten 1 und 3 angeordnet.

Alle Schichten der Verbund-Kunstschaumplatte sind durch die bei dem Schäumungsvorgang der Kunstschaumschichten 1 und 3 gegebene Haftkraft des Schaumes integral zu einer einheitlichen Platte miteinander verbunden. Die Verbundplattenseitenkanten 11 und 13 sind in noch näher zu beschreibender weise schäumungsgeformte Falzkanten. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform handelt es sich um eine einstufige Falzkante, bei der die Kanten der wärmedämmenden oberen Kunstschaumplatte und der schalldämmenden mittleren Platte im wesentlichen in einer Ebene liegen und die Kante 11 der unteren wärmedämmenden Kunstschaumplatte in einer abgestuften Ebene. Eine solche Ausführungsform ist auch in Fig. 5 gezeigt. Fig. 5 veranschaulicht auch, wie nebeneinander liegende Platten mit ihren Falzkanten ineinandergreifen können.

Fig. 4 zeigt einen doppelten Stufenfalz.

Die Konsistenz der für die mittlere, schalldämmende Kunstschaumschicht 5 gewählten Polyurethan-Kautschukmasse wird wie folgt gewählt:

• 1. ca. 700 kg/m³,
• 2. Ausdehnungskoeffizient von max. 4%.
• 3. statische Festigkeit bei 10% Pressung 110 MN/m³ zur Erzielung günstiger Schalldämm- und Verbundwerte.
• 4. Brandklasse B2, Entflammbarkeitstemperatur < 250 C.

In Verbindung mit dem Polyuretanschaum der wärmedämmenden Schichten 11 und 13 läßt sich der K-Wert von bisherigen 80 mm starken Wärmedämmplatten aus PU-Schaum der Klasse WLG 0,025 von 0,293 auf 0,28 verringern und gleichzeitig eine erhöhte Körperschalldämmung von 27 dB und Luftschall-Dämmungsverbesserung von 6 dB erzielen.

Die Fig. 2 veranschaulicht eine kontinuierlich arbeitende Fertigungsanlage zur Herstellung von Platten der in Fig. 1 gezeigten Art. Die Fertigungsanlage basiert auf bekannten sogenannten Polyuretan-Doppelbandherstellungsanlagen mit kontinuierlicher Arbeitsweise, ist aber durch einen Aufsatz in eine Doppelstockschaumanlage umgerüstet.

Die Fertigungsanlage hat ein nur schematisch angedeutetes Trägerband 15. Am Anfang der Fertigungslinie befindet sich eine erste Einlaufrolle 17 für das Material zur Herstellung der unteren Deckschicht 9. Oberhalb befindet sich ein erster Schaumkopf 19 ebenfalls bekannter Bauart, mit welchem das Polyuretan-Kunstschaummaterial für die untere wärmedämmende Schicht 11 aufgetragen wird. Oberhalb der bisher beschriebenen Anordnung befindet sich eine weitere Einlaufrolle 21 von der kontinuierlich eine vorgefertigte Bahn 23 aus Polyurethan-Kautschukmasse auf die Oberseite der bereits aufgeschäumten Schicht 11 aufgebracht wird. Die Zusammenführung der wärmedämmenden Schicht 11 mit der schalldämmenden Bahn 23 erfolgt an einer Stelle, an der der Kunstschaum der Schicht 11 noch ausreichende Haftkraft zur integralen Verbindung mit der Bahn 23 hat. Das ist beispielsweise etwa 7 Sek. nach dem Aufschäumvorgang mittels des Schaumkopfes 19 noch der Fall.

Ein entsprechendes Stück weiter im Fertigungsgang befindet sich ein zweiter Schaumkopf 25, mittels dessen die obere wärmedämmende Schicht 3 aufgeschäumt wird, um sich ihrerseits integral mit der schalldämmenden Schicht 5 zu verbinden. Schließlich besitzt die Anlage noch eine weitere Einlaufrolle für das Material 29 der oberen Deckschicht 7. Die Zuführung der Bahn 29 für die obere Deckschicht erfolgt wiederum in solcher Entfernung von dem zweiten Schaumkopf 25, daß das aufgeschäumte Material der wärmedämmenden Schicht 3 noch ausreichende Haftkraft zur integralen Verbindung mit der oberen Deckschicht hat.

Die Umrüstung der bisher bekannten Polyuretan-Doppel­ bandherstellungsanlagen durch den zusätzlichen Aufsatz zur Herstellung der Kunstschaumverbundplatte nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, diese Platte in einem einzigen kontinuierlichen Herstellungsgang zu fertigen und aufwendige nachfolgende Schäumungsvorgänge zu ersparen.

Fig. 3 veranschaulicht eine auf den Seiten des Transportbandes angeordnete dreistufige Führungsschienenanordnung. So sieht man auf der linken Seite drei Führungsschienen 31, 33 und 35, die den drei Schichten der Verbundplatte zugeordnet sind und je für sich seitlich verstellbar sind. Eine entsprechende Anordnung findet sich in Fig. 3 auf der rechten Seite. Durch die getrennte seitliche Verstellbarkeit der Führungsschienen lassen sich die in den Fig. 4 und 5 veranschaulichten unterschiedlichen Stufenfalz-Gestaltungen erzielen, also insbesondere der doppelte Stufenfalz 37 aus Fig. 4 oder der einzelne Stufenfalz 39 aus Fig. 5.

Auf diese Weise lassen sich die Stufenfalze der Seitenkanten der hergestellten Kunstschaum-Verbundplatten bei dem Fertigungsvorgang kontinuierlich herstellen. Die Falzkanten der Platten sind also schäumungsgeformt. Es lassen sich auch Nut- und Federverbindungen erzeugen, so daß eine spätere Verarbeitung der Platten durch Falzbeschneidung erübrigt wird.

Nach der kontinuierlichen Herstellung lassen sich die erzeugten Platten mittels einer nicht näher gezeigten Schneidvorrichtung in den gewünschten Längen abtrennen. Für eine günstige Verarbeitung werden solche Platten beispielsweise in einer Länge von 2.50 m bei einer Breite von 68,5 cm hergestellt, so daß ein Plattengewicht von 30 kg nicht überschritten wird.

An den gefertigten Platten führt die eingeschäumte Schalldämmschicht 5 aus beispielsweise 2 cm Polyurethan- Kautschuk im Zusammenhang mit den wärmedämmenden Polyurethan- Schichten zu einer Erhöhung des Plattengewichtes von ca. 14 kg/m², und das entspricht allein einer Schalldämmverbesserung um ca. 2dB. Je nach den bestehenden Erfordernissen lassen sich günstige unterschiedliche Werte erzielen, und es läßt sich ohne die Notwendigkeit des Einbaus zusätzlicher Schichten eine erhebliche Schalldämmungsverbesserung erzielen.

Claims (14)

1. Kunstschaum-Verbundplatte mit verschiedenen Kunst­ schaumschichten zur Wärmedämmung und zur Schalldämmung sowie an den Kunstschaumschichten haftenden Deckschichten zur Wasserführung und als Dampfdiffusionssperre mit folgenden Merkmalen:
Die Verbundplatte hat drei getrennte Kunstschaumschichten;
die beiden äußeren Kunstschaumschichten (1, 3) sind aus einem wärmedämmenden Kunstschaum und tragen auf ihrer Außenseite haftend je einseitig eine Deckschicht (7, 9);
die eine Deckschicht ist dabei aus einem zur Wasserabführung geeigneten Material und
die andere Deckschicht aus einem als Diffusionssperre wirkenden Material;
die zur Dämmung gegen Luftschall und Körperschall ausgestaltete Schalldämmungs-Kunstschaumschicht (5) befindet sich dabei mit haftendem Schaum-an-Schaum-Kontakt zwischen den beiden wärmedämmenden Kunstschaumschichten.

2. Verbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmedämmenden Kunstschaumschichten aus Polyuretanschaum sind.

3. Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schalldämmende Kunstschaumschicht aus geschäumter Polyurethan-Kautschukmasse besteht.

4. Verbundplatte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schalldämmende Kunstschaumschicht in einer diffusionsneutralen Zone zwischen den wärmedämmenden Kunstschaumschichten angeordnet ist.

5. Verbundplatte nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Wasserabführung dienende Deckschicht eine Aluminiumfolie oder Bitumenbahn oder PVZ-Bahn ist.

6. Verbundplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Dampfsperre dienende Deckschicht eine Aluminiumfolie oder PVC-Folie ist.

7. Verbundplatte nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundplatten-Seitenkanten schäumungsgeformte Falzkanten sind.

8. Verbundplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Falzkanten von einem einfachen Stufenfalz gebildet werden, bei dem die Kante der wärmedämmenden Kunstschaumschicht und die Kante der schalldämmenden Kunstschaumschicht in einer Ebene liegen.

9. Verbundplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (11, 13) von einem Doppelstufenfalz gebildet werden, bei welchem jede der Seitenkanten in einer eigenen Ebene liegt.

10. Verfahren zur Herstellung einer Kunstschaum-Verbundplatte nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnete daß die Verbundplatte in einem kontinuierlichen Durchlaufverfahren hergestellt wird, bei welchem zunächst fortlaufend eine untere Deckschichtbahn zugeführt wird, auf welche eine erste Schicht aus dem wärmedämmenden Kunstschaummaterial aufgetragen wird und einer kurzen Aushärtungszeit unterworfen wird, bevor darauf das schalldämmende Kunstschaummaterial aufgebracht wird, woraufhin die zweite wärmedämmende Kunstschaumschicht aufgetragen wird und dann in noch haftungsfähigem Zustand kontinuierlich von einer oberen Deckschicht abgedeckt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das schalldämmende Polyuretan-Kautschukmaterial als vorgefertigte Bahn auf die erste Schicht des wärmedämmenden Polyurethanschaumes in dessen nur teilweise erhärtetem Zustand kontinuierlich aufgebracht und nachfolgend die zweite wärmedämmende Polyuretan-Kunstschaumschicht aufgeschäumt wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 oder 11 mit einer Trägerbandanordnung für die fortlaufend herzustellende Verbundplatte, einer Einlaufrollenanordnung für Deckschichtmaterial, einer nachfolgenden Schaumkopfanordnung für wärmedämmenden Schaumstoff und einer nachfolgenden Zufuhreinrichtung für schalldämmenden Schaumstoff, wobei der Zufuhreinrichtung (21) für schalldämmenden Schaumstoff ein zweiter Schaumkopf (25) für wärmedämmenden Schaumstoff nachgeschaltet ist, auf welchen eine weitere Einlaufrolle (27) für Deckschichtmaterial folgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine auf den Seiten der Transportbandanordnung vorgesehene jeweils dreistufige Führungsschienenanordnung, an der die den einzelnen Stufen zugeordneten Führungsschienenteile zur Herstellung unterschiedlicher Falzanordnungen je für sich seitenverstellbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrvorrichtung für das Polyurethan-Kautschukmaterial von einer Einlaufrolle für eine vorgefertigte Polyuretan- Kautschukbahn gebildet wird.