DE10117177A1 - Fenterbänke - Google Patents
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Abstract
Nach der Erfindung werden Fensterbänke aus Kunststoffschaum hergestellt, insbesondere als Schaumstoff-Formteile aus EPS, EPP oder PET mit einer glatten Oberfläche für eine Veredelung mit dünnem Dekorfilm.
Description
Die Erfindung betrifft Fensterbänke für Gebäude.
Fensterbänke bestehen traditionell aus Holz oder Stein. Vor allem die Fensterbänke aus Stein
bilden eine Schwachstelle in der Wärmeisolierung des Bauwerkes, eine sogenannte
Kältebrücke. Holz ist nicht immer als Alternative gewünscht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Kältebrücke in diesem Bereich zu
beseitigen. Nach der Erfindung wird das mit Hilfe von Fensterbänken aus Kunststoffschaum
erreicht. Kunststoffschaum hat eine hohe Wärmeisolieren.
Die Fensterbänke können dabei aus einem extrudierten Profil gebildet sein. Beim Extrudieren
wird in der Regel fester, granulatförmiger Kunststoff in einem Extruder aufgeschmolzen. Die
Schmelze wird mit Treibmitteln versetzt und homogenisiert. Zugleich wird ein erheblicher
Druck aufgebaut, wird die Schmelze auf eine richtige Austrittstemperatur gekühlt und wird
die Schmelze durch eine Extrusionsdüse in die umgebende Atmosphäre gedrückt. Dabei
schäumt die Schmelze auf. Dieser Vorgang erlaubt zugleich eine Formgebung des
entstehenden Kunststoffschaumstranges.
Wahlweise wird der Strang auf direkt auf die gewünschte Fensterbanklänge und auf die
gewünschte Fensterbankbreite konfektioniert (abgelängt und besäumt). Oder es werden aus
dem Strang Zwischenprodukte erzeugt, die an der Baustelle bzw. beim Handwerker die
abschließende Form erfahren.
Es können auch Fensterbänke als Formteile aus Partikelschaum gefertigt werden. Die
Herstellung erfolgt in einem Formteilautomaten. Dabei werden Schaumstoffpartikel in einen
Formhohlraum gefüllt und unter Beaufschlagung mit Heißdampf an den Oberflächen
erwärmt, angeschmolzen. Zugleich wird ein Druck erzeugt, so daß sich die
Partikelschaumteile miteinander verbinden. Die Formteile können in dem Automaten sofort
mit jeder gewünschten Rundung und anderen Einzelheiten erzeugt werden.
Auf die Sichtfläche kann ein Dekormaterial aufgetragen werden. Bei dem Dekormaterial kann
es sich um Folie handeln, die aufkaschiert wird.
Mit unterschiedlichen Lösungsansätzen wird eine Verbindung der Folie mit der
Unterkonstruktion herbeigeführt. Es sind Kleber für die Verbindung bekannt. Es ist bekannt,
andere Verbindungskräfte zu nutzen.
Eine neues Dekormaterial besteht aus extrem dünnen Farbfilm. Der bekannte Farbfilm besteht
aus drei Schichten, einer oberen Schutzschicht, einer Druckfarbe und einer Trägerschicht,
insbesondere aus löslichem Polyvinylalkohol. Die Aufbringung des Films erfolgt mittels eines
Aktivators. Der Aktivator hat mehrere Funktionen: Er löst die Schutzschicht und/oder die
Trägerschicht aus Polyvinylalkohol auf, aktiviert die Farbe und sorgt für die Haftung auf der
Unterkonstruktion. Der Aktivator wird manuell oder mit einer automatischen Einrichtung,
z. B. einer entsprechenden Sprüh- oder Spritzeinrichtung aufgesprüht.
Das bekannte Dekormaterial ist extrem dünn, besitzt eine Dicke von 0,1 bis 0,01 mm.
Nach der Erfindung wird ein ausreichender Untergrund für so dünnes Material dadurch
geschaffen, daß besondere Formteile aus Partikelschaum verwendet werden. Die besonderen
Formteile entstehen wahlweise durch
- a) Wärmebehandlung der Formteiloberfläche in der Form oder nach Auslösen des Formteiles aus der Form mittels einer Heizfläche
- b) durch eine stark verteilte Heißdampfzuführung bzw. durch eine stark verteilte Heißdampfabführung in der Form
Die Wärmebehandlung in der Form erfolgt nach der Erfindung durch Überhitzung der
Formwände. Bei der Überhitzung wird die Temperatur der Formteilwände auf 3 bis 30% über
die Schmelztemperatur erhöht. Die angegebene %Zahl bezieht sich auf die Gradzahl der
Schmelztemperatur. Die Wirkdauer der Überhitzung wird vorzugsweise mit einigen
Versuchen eingestellt. Die Wirkdauer der Überhitzung wird gerade so lang eingestellt, daß die
Formteiloberfläche sich glättet.
Die Überhitzung kann zu unterschiedlichen Zeiten während des Formvorganges stattfinden.
Bevorzugt wird die Zeit im Anschluß an die Heißdampfbeaufschlagung der Formpartikel in
der Form genutzt. Zu dem Zeitpunkt haben die Formteile ihre höchste Temperatur.
Die Wärmebehandlung nach Auslösen des Formteiles mittels einer Heizfläche kann zu
gleichem Erfolg wie die erläuterte Überhitzung in der Form führen. Die Heizflächen sind
dabei der Kontur des Formteiles angepaßt und werden mit dem Formteil in Berührung
gebracht. Dabei wird die Temperatur an der Heizfläche um 3 bis 30% oberhalb der
Schmelztemperatur gebracht. Die %Zahl bezieht sich wiederum auf die Gradzahl der
Schmelztemperatur. Die Einwirkungsdauer wird wiederum mit wenigen Versuchen
eingestellt.
Wahlweise wird eine ausreichende Oberflächenqualität auch durch starke Verteilung des
Heißdampfes bei seiner Zuführung in die Form und/oder bei seiner Abführung aus der Form
erreicht.
Die Formteile werden in der Form aus einer Vielzahl von Schaumpartikeln(Beads) hergestellt.
Die Formteile werden in dem Formhohlraum miteinander verbunden. Die Füllung des
Formhohlraumes erfolgt mit einem Trägergas, zumeist Luft, mit dem die Schaumpartikel
unter Druck in den Formhohlraum getragen werden, bis der Formhohlraum gefüllt ist. Nach
Füllung des Formhohlraumes werden die Schaumpartikel mit Wasserdampf beaufschlagt. Der
Wasserdampf bewirkt eine Erwärmung der Schaumpartikel. Die Oberfläche schmilzt an. Die
Schaumpartikel verbinden sich.
Bei üblicher Herstellung wird auf dem vorstehend beschriebenen Wege nur eine mehr oder
weniger grobe Formteiloberfläche erreicht. Das wird auf Wasser/Dampf-Kondensate an den
Außenflächen zurückgeführt und darauf zurückgeführt, daß im Bereich der einmündenden
Dampfleitungen Noppen entstehen. Die Kondensate halten die Zwickelräume zwischen den
Schaumpartikeln auf. Nach Abkühlung des Formteiles zeichnen sich die Zwickelräume sehr
deutlich an dessen Oberfläche ab.
Nach der Erfindung wird gleichwohl eine sehr glatte Oberfläche ohne Noppen erreicht, indem
an den betreffenden Formteilwänden, welche die zu veredelnde Oberfläche bilden, ein feine
Dampfverteilung mit Hilfe eines feinmaschigen Drahtgewebes erreicht. Das feinmaschige
Drahtgewebe bildet die Formteilinnenwand. Zweckmäßig ist für das feinmaschige
Drahtgewebe eine Unterstützung durch eine gröberes bzw. durch mehrere Drahtgewebe
vorgesehen. Das grobmaschige Stützgewebe verteilt den Dampf am Dampfzutritt bzw. leitet
den Dampf am Dampfaustritt ab. Durch Mehrlagigkeit des Stützgewebes kann die
Maschenweite zum Deckgewebe immer weiter reduziert und dem Deckgewebe eine
vorteilhafte Abstützung gegeben werden. Die Anzahl der Stützlagen hängt von der
Maschenweite und dem Druck in dem Formhohlraum ab. Mit kleiner werdender
Maschenweite bzw. mit höher werdendem Druck sind mehr Lagen im Stützgewebe
vorgesehen, um die Maschenweite des Stützgewebes der Austrittsmaschenweite im
Deckgewebe anzunähern und eine Verformung des Deckgewebes zu verhindern.
Das feinmaschige Drahtgewebe verteilt den Dampf am Dampfzutritt noch feiner und bildet
am Dampfausstritt eine noch bessere Ableitung. Im Sinne der Erfindung hat das feinmaschige
Drahtgewebe eine Maschenweite von maximal 0,5 mm, vorzugsweise unter 0,1 mm. Die
Funktion des Drahtgewebes wird unterstützt durch eine Beheizung der Formteilwände.
Ausreichende Formteiloberwände durch feine Heißdampfverteilung können auch mittels
poröser Formwände erreicht werden. Die porösen Heißdampfwände entstehen zum Beispiel
aus Metallpartikeln, die miteinander versintert werden. Als Metall eignet sich besonders
Aluminium. Mit Aluminiumpartikeln läßt sich eine besonders glatte Formteilwand erzeugen,
weil sich das Aluminium unter Druck gut zu einer glatten Fläche verformt. Die richtige
Partikelgröße läßt sich gleichfalls durch einige Versuche bestimmen. Richtig ist die
Partikelgröße, wenn eine vergleichbare Dampfdurchlässigkeit wie mit dem oben erläuterten
Drahtgewebe gegeben ist. Beim Sintern entsteht eine feste Verbindung der Partikel ohne
Verschmelzung der Partikelflächen. Soweit eine Erwärmung bei dem Sintern stattfindet bzw.
erwärmte Metallpartikel miteinander verbunden werden, wird die Temperatur deutlich unter
der Schmelztemperatur gehalten. Entscheidend für die Verbindung ist dann der Sinterdruck.
Vorzugsweise finden für die Formteile Partikelschäume aus Polypropylen (EPP) und
Polystyrol (EPS) oder Polyethylen (EPE) oder Polyethylenterephthalat (PET) Anwendung
und haben die Schaumpartikel vor dem Einfüllen in den Formhohlraum einen Durchmesser
bis 0,5 bis 10 mm, vorzugsweise 3 bis 5 mm. Das Schüttgewicht von Schaumpartikeln aus PS
ist etwa gleich dem Raumgewicht der EPS-Formteile. Das Schüttgewicht von
Schaumpartikeln aus PP ist etwa 30% geringer als das Raumgewicht von EPP-Formteilen.
Die Raumgewichtserhöhung entsteht durch Verdichtung im Formhohlraum.
Das Raumgewicht der Formteile beträgt 40 bis 600 kg pro Kubikmeter, vorzugsweise 60 bis
80 kg pro Kubikmeter. Ab einem Raumgewicht von 40 bis 60 kg pro Kubikmeter hat der
Schaum ohne weiteres Zutun ein Brandverhalten, das als B2 eingestuft wird. Dann erfüllt der
Schaum die feuerpolizeilichen Auflagen für die Anordnung im Raum.
Der Dampf hat einen Druck von 0,8 bis 7,5 bar, vorzugsweise
- a) bei EPS 1, 2 bis 1,4 bar und
- b) bei EPP aus Autoklaven 3 bis 5 und
- c) bei EPP aus Extrusion 4 bis 10 bar
Die Dampftemperatur liegt im Bereich der Schmelztemperatur des Kunststoffes. Die
Schmelztemperatur ist bei EPS etwa 100 Grad C und bei EPP 140 bis 180 Grad Celsius
Die so entstandenen Formteile aus PP werden wahlweise mit einem Haftvermittler grundiert.
Formteile aus anderem Kunststoff werden vorzugsweise ohne Haftvermittler mit einem
Dekorfilm versehen.
Der Dekorfilm kann ganz oder teilweise auflösbar oder anlösbar sein. Das gilt auch für die
einzelne Bestandteile wie Farbschicht und/oder Trägerschicht und/oder Schutzschicht. Die
Verbindung des Formteiles kann unmittelbar mit der Farbschicht oder jeder anderen Schicht
des Dekorfilms erfolgen. Die Verbindung kann unmittelbar oder mittels eines Haftvermittlers
erfolgen.
Der oben beschriebene Dekorfilm mit der Trägerschicht/Schutzschicht aus Polyvinylalkohl
wird in einem Wasserbad vorbereitet. Der Film liegt in einem passenden Zuschnitt oben auf
dem Wasserbad, wobei die auflösbare oder anlösbare Schicht wahlweise nach oben weist und
mit Wasser benetzt wird. Das Wasser bewirkt die Auflösung je nach Beschaffenheit der
Schicht allein oder zusammen mit einem Lösungsmittel. Bei Verwendung eines
Lösungsmittels im Wasser entsteht die richtige Konzentration des Lösungsmittels durch
Einhaltung der zugehörigen richtigen Mengen.
Nach Auflösen des Polyvinylalkoholfilms werden die Schaumstoff-Formteile über dem Film
positioniert und dann untergetaucht. Dabei legt sich der Film faltenfrei an die Oberfläche des
Schaumstoffes an. Die Farbe haftet auf der Formteiloberfläche. Wahlweise wird die
Farbschicht zugleich durch die verbliebene Schutzschicht geschützt. Alternativ oder
zusätzlich wird anschließend eine Schutzschicht aufgebracht. Vorzugsweise erfolgt das durch
Aufsprühen.
Von Vorteil ist, wenn der Film faltenfrei aufgebracht wird.
Die faltenfreie Aufbringung wird durch die Nachgiebigkeit des Films und/oder vorhandener
weiterer Schichten erleichtert. Die Nachgiebigkeit ist durch die Dehnfähigkeit definiert.
Vorzugsweise ist mindestens eine Dehnfähigkeit des Films von mindestens 5%, noch weiter
bevorzugt mindestens 30% bezogen auf die Ausgangsabmessung vorgesehen.
Wahlweise wird der Film in mehreren Lagen aufgebracht, um die Farbgebung oder
Musterbildung zu beeinflussen.
Vorteilhafterweise lassen sich auf dem Wege mittels Dekorfilm ganz neuartige Sichtflächen
erzeugen. Der Dekorfilm erlaubt die Imitation von Metallflächen und Steinflächen, auch die
Imitation von Holzflächen.
Der Dekorfilm haftet in der Regel ohne Haftvermittler.
Hilfsweise können verschiedene Haftvermittler Anwendung finden.
Haftvermittler bilden Molekularbrücken an den Grenzflächen zwischen anorganischen
Zuschlagstoffen und der organischen Polymermatrix.
Die bekannten Haftvermittler entstehen durch Beschichtung mittels Tauchverfahrens oder
durch Pulverbeschichtung. Die Pulverbeschichtung kann unter elektrostatischer Aufladung
und anschließender Aufschmelzung erfolgen. Haftvermittler können auch durch
Flammspritzen aufgetragen werden. Eine Beschichtung ist auch durch Plasmapolymerisation
möglich. Probleme kann dabei die Unpolarität und die schlechte Lösbarkeit der Oberfläche
bereiten.
Oberflächen verschiedener Kunststoffe, z. B. von PE, lassen sich nach oxidierender
Vorbehandlung im Hochspannungs-Plasma, mit Glimmentladungen, oxidierender Flamme,
Ozon oder einer Chromsäurelösung bedrucken oder lackieren oder bei Verwendung von
Kontaktklebstoffen verkleben. Desgleichen kann die Haftvermittlung durch eine Coronar-
Behandlung erreicht werden.
Haftvermittler auf der Basis von S/B-Blends (Styrol/Butadien) können eingesetzt werden.
Ionomere können als Haftvermittler zwischen Polymeren unteschiedlicher Polarität Einsatz
finden. Niedermolekulare Polymere sind zur Verstärkung von Klebungen brauchbare
Hilfsmittel.
Die Haftvermittler können enthalten hydrolisierbare Gruppen zur Bindung an das
anorgansiche Material und organofuktionelle Gruppen im gleichen Molekül. Geeignete
Materialien können Silane und Titanate sein, desgleichen Schwefeltrioxid oder Peroxid.
Verwendet werden auch VC-Copolymerisate, polmersierbare Polyester oder Vinylpyridin-
Polymerisate, Butadien-Acrylnitril-Methacrylsäure-Copolymerisate, Phenolharze,
Kautschukderivate oder Acrylharze.
Claims (17)
1. Herstellung von Fensterbänken, gekennzeichnet durch die Verwendung von
Kunststoffschaum.
2. Herstellung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von
- a) Extrusionsschaum, der als Schaumstrang erzeugt wird und zu Fensterbänken konfektioniert wird, oder von
- b) Partikelschaumformteilen, wobei die Schaumstoffpartikel in einem Formhohlraum mit Wasserdampf beaufschlagt werden, so daß die Oberflächen der Schaumstoffpartikel anschmelzen und die Schaumstoffpartikel sich unter dem Druck in dem Formhohlraum miteinander verbinden,
- c) wobei die Sichtflächen veredelt werden
3. Herstellung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Veredelung durch
Dekorfolienauftrag.
4. Herstellung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine glatte Oberfläche für die
Anbringung eines dünnen Dekorfilms erzeugt wird, indem
- a) die Formwandflächentemperatur um 3 bis 30% während der Formteilherstellung über die Schmelztemperatur erhöht oder
- b) die zu veredelnde Formteilfläche nach dem Lösen aus der Form mit einer Heizfläche in Berührung gebracht wird, wobei die Heizflächentemperatur 3 bis 30% oberhalb der Schmelztemperatur liegt.
- c) der Heißdampf bei der Zuführung in die Form bzw. beim Ableiten aus der Form über der Fläche fein verteilt wird, wobei die Feinverteilung mit Hilfe eines feinmaschigen Drahtgewebes oder mit Hilfe einer porösen Formteilwand erfolgt, und auf die zu veredelnde Oberfläche der Formteile ein Dekorfilm aufgebracht wird, dessen Dicke kleiner 2 mm, vorzugsweise kleiner 1 mm, noch weiter bevorzugt kleiner 0,1 mm ist.
5. Herstellung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Dekorfilm ein ein- oder
mehrschichtiger Farbfilm verwendet wird.
6. Herstellung nach Anspruch 4 oder S. dadurch gekennzeichnet, daß als Dekorfilm eine
Farbschicht verwendet wird, mit einer einseitigen oder beidseitigen Träger- und/oder
Schutzschicht.
7. Herstellung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger-
und/oder Schutzschicht in einem Bad ganz oder teilweise aufgelöst oder nur angelöst wird
oder die Farbschicht teilweise aufgelöst oder nur angelöst wird und das Formteil in dem
Bad mit der Farbschicht verbunden wird.
8. Herstellung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbsicht auf und/oder in
dem Bad schwimmt und das Formteil gegen die Farbschicht bewegt wird.
9. Herstellung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch waagerechtes Auflegen des
Dekorfilms auf dem Bad und senkrechtes Eintauchen des Formteiles in das Bad.
10. Herstellung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung
eines Films mit einer Schutzschicht oder Trägerschicht aus Polyvinylalkohol.
11. Herstellung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Film
und/oder eine Farbschicht und/oder eine Träger- und/oder Schutzschicht mit einer
Dehnfähigkeit von mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 30% bezogen auf die
ursprünglichen Abmessungen.
12. Herstellung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Form
mit einem Drahtgewebe mit einer Maschenweite von höchstens 0,5 mm, vorzugsweise
kleiner 0,1 mm verwendet wird und/oder das Drahtgewebe mit einem grobmaschigeren
Drahtgewebe unterstützt wird und/oder die Wände des Formhohlraumes beheizt werden.
13. Herstellung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formteilwand mit der
gleichen Dampfdurchlässigkeit wie das Drahtgewebe verwendet wird.
14. Herstellung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, gekennzeichnet durch die Verwendung
von Formteilen aus EPS oder EPP oder PET oder EPE.
15. Herstellung nach Anspruch 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Film zu
veredelnde Oberfläche am Formteil mit einem Haftvermittler behandelt wird.
16. Herstellung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem
Dekorfilm veredelten Oberflächen am Formteil mit einer dehnfähigen Schutzschicht
versehen werden, vorzugsweise lackiert werden, wobei die Schutzschicht mindestens eine
Dehnfähigkeit von 5%, vorzugsweise mindestens eine Dehnfähigkeit von 30%, bezogen
auf die Ausgangslänge besitzt.
17. Herstellung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Spritzlackierung.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10117177A DE10117177A1 (de) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Fenterbänke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10117177A DE10117177A1 (de) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Fenterbänke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10117177A1 true DE10117177A1 (de) | 2002-10-10 |
Family
ID=7680626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10117177A Withdrawn DE10117177A1 (de) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Fenterbänke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10117177A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004057988A1 (de) * | 2004-12-01 | 2006-06-08 | Klebchemie M.G. Becker Gmbh +Co.Kg | Primerlose Verklebung von Profilen |
EP2345538A1 (de) | 2010-01-13 | 2011-07-20 | Armacell Enterprise GmbH | Verfahren zum Brandschutz und Modifizierung von Eigenschaften von erweiterten Polyestern |
EP2351891A1 (de) | 2010-01-11 | 2011-08-03 | Armacell Enterprise GmbH | Dämmmaterial mit mechanischer Festigkeit und daraus hergestellte Bauteile und Verbundstoffe |
-
2001
- 2001-04-05 DE DE10117177A patent/DE10117177A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2345538A1 (de) | 2010-01-13 | 2011-07-20 | Armacell Enterprise GmbH | Verfahren zum Brandschutz und Modifizierung von Eigenschaften von erweiterten Polyestern |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |