DE102005002877A1

DE102005002877A1 - Verfahren zum Herstellen einer Sandwich-Bauplatte, Sandwich-Bauplatte und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102005002877A1
Application number: DE200510002877
Authority: DE
Inventors: Frank Sieve
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2006-08-03

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Sandwich-Bauplatte mit zwei jeweils eine Plattenseite ausbildenden Plattenelementen, zwischen denen ein aushärtendes isoliertes Material angeordnet ist, ist vorgesehen, daß auf ein erstes Plattenelement etwa im Bereich seiner Plattenränder ein umlaufender Rahmen aus Rahmenelementen aufgelegt und mit dem ersten Plattenelement verbunden wird, daß auf die Rahmenelemente das zweite Plattenelement aufgelegt und mit den Rahmenelementen verbunden wird und daß anschließend das isolierende Material in den Bauraum zwischen den Plattenelementen eingebracht wird. DOLLAR A Eine Sandwich-Bauplatte zeichnet sich dadurch aus, daß die Rahmenelemente in zumindest einem Abschnitt der Plattenränder über diese hinaus nach außen vorstehen und in zumindest einem anderen Abschnitt der Plattenränder gegenüber diesen nach innen zurückgesetzt sind. DOLLAR A Eine Vorrichtung vorzugsweise zur Durchführung des genannten Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine eine Einlegeform für die Plattenelemente beaufschlagende Presse umfaßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Sandwich-Bauplatte mit zwei jeweils eine Plattenseite ausbildenden Plattenelementen, zwischen denen ein aushärtendes isolierendes Material angeordnet ist. Die Erfindung betrifft zudem eine Sandwich-Bauplatte. Weiterhin von der Erfindung umfaßt ist eine Vorrichtung zum Herstellen einer Sandwich-Bauplatte, vorzugsweise zum Durchführen des vorgenannten Verfahrens.

Für Gebäude werden neben vor Ort zu errichtenden Wänden und Dachflächen häufig auch in Werkhallen vorgefertigte Bauplatten eingesetzt. Diese Bauplatten sind beispielsweise mehrschichtig ausgebildet und werden deshalb auch als Sandwich-Bauplatten bezeichnet. Sie können z. B. dafür eingesetzt werden, in rationeller Weise Stallbauten oder Lagergebäude sowie Ferienhäuser zu errichten.

Bei bekannten Verfahren werden Sandwich-Bauplatten ausgehend von dem isolierenden Material im Inneren der Sandwich-Bauplatte hergestellt. Dieses isolierende Material wird aus einem Extruder entnommen, anschließend werden an das isolierende Material die Plattenelemente angelegt. Für die Durchführung dieses bekannten Verfahrens ist eine Fertigungsstraße erforderlich, welche zunächst das isolierende Material bereitstellt und welche anschließend die Plattenelemente an das isolierende Material heranführt. Diese Fertigungsstraße hat entsprechende Ausmaße und ist deshalb sehr kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit der eine Sandwich-Bauplatte kostengünstig herstellbar ist. Die dabei gewonnene Sandwich-Bauplatte soll hohen insbesondere statischen Ansprüchen genügen und leicht zu verarbeiten sein. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens soll sich durch eine einfache Konstruktion auszeichnen.

Verfahrensseitig ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf ein erstes Plattenelement etwa im Bereich seiner Plattenränder ein umlaufender Rahmen aus Rahmenelementen aufgelegt und mit dem ersten Plattenelement verbunden wird, daß auf die Rahmenelemente das zweite Plattenelement aufgelegt und mit den Rahmenelementen verbunden wird und daß anschließend das isolierende Material in den Bauraum zwischen den Plattenelementen eingebracht wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Sandwich-Bauplatte nicht von innen nach außen hergestellt, sondern es wird zunächst die äußere Form hergestellt und anschließend eine Füllung der äußeren Form vorgenommen. Die äußere Form wird aus beiden Plattenelementen und den zwischen den Plattenelementen angeordneten Rahmenelementen ausgebildet. Auf das erste Plattenelement werden die Rahmenelemente aufgelegt und an diesem befestigt, anschließend wird das zweite Plattenelement auf die Rahmenelemente aufgelegt. Die Rahmenelemente werden somit ohne großen Aufwand mit den Plattenelementen verbunden, ein nachträgliches Hinzufügen von Rahmenelementen an bereits mit einem isolierenden Material in Kontakt geratenen Plattenelementen, wie beim Stand der Technik üblich, ist vorteilhaft nicht erforderlich. Für die Rahmenelemente ist kein Bauraum aus dem isolierenden Material z. B. durch Fräsen auszubilden, dieser Bauraum ist beim Zusammenführen der Bauteile Rahmenelemente und Plattenelemente sogleich vorhanden.

Nachdem die Bauform der Sandwich-Bauplatte aus den Plattenelementen und den Rahmenelementen ausgebildet ist, wird das isolierende Material in den Bauraum zwischen den Plattenelementen eingebracht. Das isolierende Material kann den Bauraum vollständig ausfüllen, es kann sich dabei eng an die den Bauraum umgrenzenden Abschnitte der Plattenelemente und der Rahmenelemente anlegen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Ergebnis eine Sandwich-Bauplatte erzielt, welche bei Vorhalten einer stabilen äußeren Oberfläche durch die Plattenelemente und die Rahmenelemente vollständig mit einem z. B. wärme- und/oder schallisolierenden Material gefüllt ist.

Nach einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Rahmenelemente und die Plattenelemente miteinander vernagelt werden. Durch ein Vernageln wird eine einfache Verbindung zwischen diesen Bauteilen durchgeführt, welche kostengünstig einrichtbar ist. Gleichwohl ist durch eine entsprechende Anzahl von Nägeln eine feste Verbindung zwischen den Bauteilen herstellbar. Andere Verbindungsmittel können selbstverständlich alternativ eingesetzt werden.

Als Rahmenelemente werden vorzugsweise Profilhölzer eingesetzt, während als Plattenelemente Beplankungen aus Holzwerkstoffen verwendet werden. Die äußere Oberfläche der hergestellten Bauplatte ist somit vorzugsweise aus Holz ausgebildet.

Verfahrensgemäß ist bevorzugt vorgesehen, daß in die Rahmenelemente zumindest eine Zuführöffnung für das isolierende Material eingebracht wird. Diese Zuführöffnung kann beispielsweise eine Bohrung in einem Abschnitt eines Rahmenelementes sein, durch sie hindurch wird das isolierende Material vor seiner Aushärtung eingebracht. Das Einbringen kann mit einer entsprechenden z. B. Düse erfolgen, welche an die Zuführöffnung angepaßt ist.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, daß in die Rahmenelemente zumindest eine Entlüftungsöffnung eingebracht wird. Durch diese Entlüftungsöffnung kann die im Bauraum zwischen den Plattenelementen ursprünglich vorhandene Luft entweichen, wenn das isolierende Material in den Bauraum eingeführt wird.

Um ein vollständiges Ausfüllen des Bauraumes mit dem isolierenden Material zu gewährleisten, sieht eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß das isolierende Material unter Druck in den Bauraum eingebracht wird, wobei die Plattenelemente während des Einbringens in definiertem Abstand zueinander gehalten werden. Das isolierende Matrial wird nach dieser Weiterbildung in den Bauraum eingepreßt, so daß es in alle Ecken und Winkel des Bauraums kriechen kann. Damit dieses Matrial nicht den Abstand zwischen beiden Plattenelementen vergrößert, werden die Plattenelemente in einem definierten Abstand zueinander gehalten. Dieses Halten kann beispielsweise über einen Zeitraum von etwa 20 Minuten aufrechterhalten werden, eine Zeitspanne, in welcher das isolierende Material vollständig aushärtet. Dabei kann vorgesehen sein, daß die herzustellende Sandwich-Bauplatte während des Haltens der Plattenelemente auf 35° Celsius erwärmt wird.

In einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß als isolierendes Material ein Zwei-Komponenten-Schaum verwendet wird. Dieser Zwei-Komponenten-Schaum kann beispielsweise eine Isocyanat-Komponente und eine Polyol-Komponente enthalten, wodurch der ausgebildete Schaum klebende Eigenschaften enthält. Der in den Bauraum eingebrachte Schaum kann sich aufgrund dieser klebenden Eigenschaft allseitig mit den den Bauraum umgebenden Flächen verbinden. Die Füllung der Sandwich-Bauplatte und die Wandungen der Sandwich-Bauplatte in Form der Plattenelemente und der Rahmenelemente gehen somit eine feste Verbindung ein, wodurch die mechanische Festigkeit der Sandwich-Bauplatte insgesamt erhöht wird. Sie kann daher statischen Anforderungen genügen.

Die Plattenelemente können auf ihrer Außenseite noch mit einer z. B. Wasser abweisenden Beschichtung versehen sein, welche insbesondere für einen Einsatz im Tierstall geeignet ist. Diese Beschichtung kann Milben und anderes Ungeziefer abhalten und verhindern, daß sich dieses Ungeziefer in den Wänden dieses Stalls einnistet.

Eine erfindungsgemäße Sandwich-Bauplatte, für die selbständiger Schutz beansprucht wird, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Rahmenelemente in zumindest einem Abschnitt der Plattenränder über diese hinaus nach außen vorstehen und in zumindest einem Abschnitt der Plattenränder gegenüber diesen nach innen zurückgesetzt sind.

Bei der erfindungsgemäßen Sandwich-Bauplatte verlaufen somit Rahmenelemente nicht bündig mit den Rändern der Plattenelemente. Es kann jeweils ein Vorsprung oder ein Rücksprung vorgesehen sein, wodurch eine Ausbildung als Nut und Feder erreicht ist. Erfindungsgemäße Sandwich-Bauplatten können daher nebeneinander angeordnet werden und die Rahmenelemente einer Sandwich-Bauplatte können zwischen die beiden Plattenelemente der benachbarten Bauplatte vorstehen. Dadurch wird bereits eine formschlüssige Verbindung nebeneinander angeordneter Sandwich-Bauplatten erreicht.

Vorzugsweise weist die Sandwich-Bauplatte dabei eine rechteckige Bauform auf und sind die nach außen vorstehenden und die zurückgesetzten Rahmenelemente einander gegenüberliegenden Plattenrändern zugeordnet.

Mehrere Sandwich-Bauplatten können vorzugsweise die gleiche Bauform aufweisen, die durch die besondere Anordnung der Rahmenelemente vorgesehenen Nuten und Federn sind dann je nach Bedarf durch entsprechendes Ausrichten der Sandwich-Bauplatten einander zuordbar.

Nach einer nächsten Weiterbildung der erfinderischen Bauplatte ist vorgesehen, daß zumindest eine von den Rahmenelementen bereitgehaltene Zuführöffnung für das isolierende Material und zumindest eine Entlüftungsöffnung an voneinander entfernten Abschnitten angeordnet sind. Durch einen Abstand zwischen der Zuführöffnung und den Entlüftungsöffnungen ist einerseits gewährleistet, daß eintretendes isolierendes Material die Luft in Richtung der Entlüftungsöffnungen verdrängen kann. Der Einschluß von Luft wird dadurch vorteilhaft verhindert. Das eingeführte isolierende Material dringt im Bauraum schließlich bis zu der Entlüftungsöffnung vor und kann teilweise aus dieser austreten. Dadurch wird nach außen hin angezeigt, daß der Bauraum zwischen den Plattenelementen vollständig mit isolierendem Material gefüllt ist. Das Einführen des isolierenden Materials wird dann beendet.

Eine Sandwich-Bauplatte nach der Erfindung kann eine Gesamtdicke von etwa 110 mm bis 130 mm aufweisen. Es sind Wärmedurchgangswerte von 0,2 realisierbar. Mit diesen Bauplatten können sowohl Wände als auch Dachelemente ausgebildet werden. Für die Dachelemente übernehmen die an den Rändern der Sandwich-Bauplatte angeordneten Rahmenelemente die Funktion von Dachsparren. Wird eine derartige Sandwich-Bauplatte für eine Wand eingesetzt, so bilden die Rahmenelemente z. B. etwa vertikal ausgerichtete Träger aus.

Sandwich-Bauplatten der erfindungsgemäßen Art können aufgrund der Nut- und Federausbildung im Bereich des Erdbodens auf einen Balken aufgesetzt werden, der einen Teil des Fundamentes z. B. eines Tierstalles ausbildet. Im oberen Bereich kann in die Nut der Bauplatten ein Anker eingelegt werden, beispielsweise ein die Wände eines Raumes umfassender Ringanker.

Eine Vorrichtung zum Herstellen einer Sandwich-Bauplatte, für die gleichfalls selbständiger Schutz beansprucht wird, und die vorzugsweise zum Durchführen des Verfahrens geeignet ist, zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine eine Einlegeform für die Plattenelemente beaufschlagende Fresse umfaßt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das isolierende Material in den Bauraum mit hohem Druck eingeführt. Um zu verhindern, daß sich die Plattenelemente während dieses Einführens aufgrund der Druckbelastung aufbiegen oder sich von den Rahmenelementen lösen, ist das Aufbringen eines Gegendruckes auf die Plattenelemente erforderlich. Dieser Gegendruck ist in einfacher Weise durch eine Presse erzielbar, welche beispielsweise eine Zuhaltekraft von etwa 120 Tonnen hat.

Eine derartige Vorrichtung ist einfach aufbaubar, sie benötigt zudem aufgrund ihrer beschränkten Abmessungen einen geringen Aufstellplatz. Das Ausbilden einer längeren und dadurch teuren Fertigungsstraße ist vorteilhaft nicht erforderlich.

Jeweils ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sandwich-Bauplatte sowie einer Vorrichtung zum Herstellen einer Sandwich-Bauplatte sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
1 und 2: eine Seiten- und eine Schnittansicht der Sandwich-Bauplatte und
3: eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Herstellen der Sandwich-Bauplatte.
Die Sandwich-Bauplatte in 1 und 2 weist zwei Plattenelemente 1, 2 auf. Die Plattenelemente 1, 2 sind vorzugsweise aus Holzwerkstoffen ausgebildet, sie sind deckungsgleich und parallel zueinander angeordnet. Zwischen den beiden Plattenelementen 1, 2 befinden sich den Rändern der Plattenelemente 1, 2 zugeordnete Rahmenelemente 3, 4. Die Rahmenelemente 3, 4 sind so aneinander gelegt, daß sie einen rechteckigen Rahmen ausbilden. Sie bestimmen den Abstand der beiden Plattenelemente 1, 2 zueinander, da die Plattenelemente 1, 2 beidseitig auf die Rahmenelemente 3, 4 aufgelegt sind und mit diesen vernagelt sind.
Die Rahmenelemente 3, 4 sind als Profilhölzer ausgebildet. In ein Rahmenelement 4 ist eine Zuführöffnung 5 eingebracht. Durch diese Zuführöffnung 5 hindurch kann von außen ein isolierendes Material 6 in den Bauraum zwischen beiden Plattenelementen 1, 2 eingebracht werden. In einem von der Zuführöffnung 5 entfernten Abschnitt sind in die Rahmenelemente 3 zwei Entlüftungsöffnungen 7 eingebracht.
Die Rahmenelemente 3, 4 sind den Plattenelementen 1, 2 derart zugeordnet, daß die Rahmenelemente 3, 4 teilweise über die Seitenränder der Plattenelemente 1, 2 vorstehen oder gegenüber diesen einen Rücksprung aufweisen.
3 zeigt, daß für das Herstellen der erfindungsgemäßen Sandwich-Bauplatte eine Einlegeform 8 verwendet wird. In diese Einlegeform 8 wird zunächst ein erstes Plattenelement 1 eingelegt. Den Seitenrändern dieses Plattenelementes 1 zugeordnet werden auf das Plattenelement 1 dann die Rahmenelemente 3, 4 aufgelegt und mit dem Plattenelement 1 verbunden. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise durch eine Vernagelung. Auf die Rahmenelemente 3, 4 wird anschließend das zweite Plattenelement 2 aufgelegt und gleichfalls mit den Rahmenelementen 3, 4 vernagelt.
Während des nachfolgenden Zuführens des isolierenden Materials 6 durch die Zuführöffnung 5 hindurch wird auf das in der Einlegeform 8 liegende Sandwich-Bauelement mit einem Preßstempel 9 ein Druck ausgeübt. Der Preßstempel 9 ist plattenartig ausgebildet, an ihm greifen mehrere Arbeitszylinder 10 an. Die Arbeitszylinder 10 sind ihrerseits an mehreren Jochkonstruktionen 11 angelenkt, wobei die Jochkonstruktionen 11 ein Gegenlager ausbilden. Die Jochkonstruktionen 11 sind mit der Einlegeform 8 verbunden.
Die Vorrichtung in 3 ist kompakt ausgebildet. Sie benötigt einen geringen Aufstellplatz.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Sandwich-Bauplatte mit zwei jeweils eine Plattenseite ausbildenden Plattenelementen, zwischen denen ein aushärtendes isoliertes Material angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daßauf ein erstes Plattenelement (1) etwa im Bereich seiner Plattenränder ein umlaufender Rahmen aus Rahmenelementen (3, 4) aufgelegt und mit dem ersten Plattenelement (1) verbunden wird, daßauf die Rahmenelemente (3, 4) das zweite Plattenelement (2) aufgelegt und mit den Rahmenelementen (3, 4) verbunden wird und daß anschließend das isolierende Material (6) in den Bauraum zwischen den Plattenelementen (1, 2) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenelemente (3, 4) und die Plattenelemente (1, 2) miteinander vernagelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rahmenelemente (3, 4) Profilhölzer verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rahmenelemente (3, 4) zumindest eine Zuführöffnung (5) für das isolierende Material (6) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rahmenelemente (3, 4) zumindest eine Entlüftungsöffnung (7) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material (6) unter Druck in den Bauraum eingebracht wird, wobei die Plattenelemente (1, 2) während des Einbringens in definiertem Abstand zueinander gehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halten im definierten Abstand über einen Zeitraum von etwa 20 Minuten aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die herzustellende Sandwich-Bauplatte während des Haltens der Plattenelemente (1, 2) auf etwa 35°C erwärmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als isolierendes Material (6) ein Zwei-Komponenten-Schaum verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als eine erste Komponente eine Isocyanat-Komponente und als zweite Komponente eine Polyol-Komponente verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente (1, 2) auf ihrer Außenseite mit einer wasserabweisenden Beschichtung versehen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Plattenelemente (3, 4) Beplankungen aus Holzwerkstoffen verwendet werden.
Sandwich-Bauplatte mit zwei jeweils eine Plattenseite ausbildenden Plattenelementen, zwischen denen ein aushärtendes isolierendes Material angeordnet ist, vorzugsweise hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenelemente (3, 4) in zumindest einem Abschnitt der Plattenränder über diese hinaus nach außen vorstehen und in zumindest einem anderen Abschnitt der Plattenränder gegenüber diesen nach innen zurückgesetzt sind.
Sandwich-Bauplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine rechteckige Bauform aufweist und daß die nach außen vorstehenden und die zurückgesetzten Rahmenelemente (3, 4) einander gegenüberliegenden Plattenrändern zugeordnet sind.
Sandwich-Bauplatte nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine von den Rahmenelementen (3, 4) bereitgehaltene Zuführöffnung (5) für das isolierende Material und zumindest eine Entlüftungsöffnung (7) an voneinander entfernten Abschnitten angeordnet sind.
Sandwich-Bauplatte nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Gesamtdicke von etwa 110 mm bis 130 mm aufweist.
Vorrichtung zum Herstellen einer Sandwich-Bauplatte mit zwei jeweils eine Plattenseite ausbildenden Plattenelementen, zwischen denen ein aushärtendes isolierendes Material angeordnet ist, vorzugsweise zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine eine Einlegeform (8) für die Plattenelemente (1, 2) beaufschlagende Presse umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse eine Zuhaltekraft von etwa 120 t hat.