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Die Erfindung betrifft das Kunststoffschaumplatten, die außen an Gebäudeflächen angebracht werden und an denen außenseitig keramische Platten, Klinker- oder Zielriemchen, Naturstein, Naturwerkstein, Bruchstein, Metall, Glas, Putz oder andere Fassenbekleidungen oder Kombinationen davon vorgesehen sind. Zu den keramischen Platten gehören auch Fliesen und Kacheln.
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Nach einem älteren Vorschlag werden in Kunststoffschaumplatten Rillen für die Anbringung von Riemchen eingefräst. Die Riemchen sind mit Stegen verschen, die in die Rillen greifen. Stege und Rillen dienen zur Positionierung der Riemchen. Die Riemchen erhalten auf dem Wege eine genau definierte Stellung. Der Abstand zwischen den Riemchen ist überall gleich. Das ermöglicht auch ohne überragende handwerkliche Fertigkeiten eine schnelle und hochwertige Arbeit.
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Nach einem anderen älteren Vorschlag sind in den Kunststoffschaumplatten horizontal verlaufende Nuten eingefräst, in denen Fassadenteile gehalten werden.
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Die Fassadenteile werden in die Nuten eingehakt. Dabei sind die Fassadenteile mit Stegen versehen. Bei dem älteren Vorschlag wird auch berücksichtigt, daß der Schaum nur eine begrenzte Festigkeit hat. Deshalb ist im Falle einer höheren Belastung der Nuten ein Versteifungsmaterial vorgesehen, um ein Ausreißen zu verhindern.
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Nach dem älteren Vorschlag können zusätzlich vertikale Rillen an den Kunststoffschaumplatten eingefräst sein, die der Trocknung bzw. Ableitung eingedrungener Feuchtigkeit dienen.
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Ein weiterer älterer Vorschlag hat nicht nur die Vorteile dieser Bauweise sondern auch die mit dem Fräsen verbundene Schwächung des Kunststoffschaumes erkannt.
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Eine Änderung wird durch eingeschmolzene Ausnehmungen in dem Kunststoffschaum erreicht. Dabei macht sich der ältere Vorschlag die Erkenntnis zu Nutze, daß der Kunststoffschaum eine extrem geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Der Kunststoffschaum kann deshalb örtlich abgeschmolzen werden, ohne daß der übrige Kunststoffschaum in seiner Qualität beeinträchtigt wird. Beim Abschmelzen verliert das Material nur in diesem Bereich seine Zellstruktur. Die Schmelze verläuft zu einer ungeschäumten Materialschicht, die als Verhautung bezeichnet werden kann. Nach dem älteren Vorschlag werden die vorgesehenen Nuten und/oder Rillen und/oder sonstigen Ausnehmungen in die Oberfläche des Kunststoffschaumes eingeschmolzen. Die notwendige Wärme ist vorzugsweise Kontaktwärme und wird von Werkzeugen wie beheizten Walzen und Rollen oder Heizschwertern oder mittels beheizter Kufen oder Schlitten auf den Schaum übertragen. Es kommen auch andere Werkzeuge in Betracht. Dazu gehören Heizdrähte, die nach entsprechender Erwärmung den Schaum zerschneiden bzw. in den Schaum Ausnehmungen schneiden.
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Die Verhautung bewirkt eine erhebliche Verstärkung. Die Fassadenteile werden mit hoher Sicherheit gegen Ausreißen bzw. Lösen in den Ausnehmungen gehalten. Im Unterschied zu eingesetzten Schienen und anderen Versteifungsteilen bzw. Verstärkungsteilen erfordert die Verhautung weder zusätzliches Material, noch muß Kunststoffschaum in herkömmlicher Weise spanabhebend ausgearbeitet werden. Ferner sitzt die Haut von Natur aus fest am Kunststoffschaum, während eingesetztes Versteifungsmaterial erst befestigt werden muß.
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Soweit bei einseitiger Verhautung ein Schüsseln der Kunststoffschaumplatte zu befürchten ist, kann die Plattenrückseite mit einem Festigkeitsausgleich versehen werden. Der Festigkeitsausgleich kann durch eine gleiche Plattenprofilierung wie an der Vorderseite entstehen. Es können aber auch andere Maßnahmen getroffen werden. Z. B. können anstelle einer starken örtlichen Verhautung mehrere weniger starke Verhautungen vorgesehen sein, die in Summe die gleiche Wirkung wie die starke Verhautung haben.
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Wahlweise kann die Verhautung auch in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen durchtrennt werden, so daß die Verhautung in Längsrichtung keine Zug- und Druckspannungen aufbauen kann und auf dem Wege eine Schüsselung verhindert wird.
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Die Kunststoffschaumplatten können aus extrudiertem Kunststoffschaum oder aus Partikelschaum bestehen.
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Der extrudierte Kunststoffschaum wird gewonnen, indem festes Kunststoffgranulat in einen Extruder aufgegeben und unter Druck plastifiziert wird. Das Granulat enthält auch alle notwendigen Zusätze für eine Schaumextrusion. Alternativ oder zusätzlich werden weitere Zusätze, insbesondere Treibmittel während des Extrusionsvorganges in den Extruder aufgegeben. Die Schmelze wird mit den Zusätzen homogenisiert. Vor allem das Treibmittel in der Schmelze fein verteilt. Zugleich wird ein ausreichender Extrusionsdruck aufgebaut, der verhindert, daß es bereits in dem Extruder zu einem Aufschäumen kommt. Anschließend wird die Schmelze auf Extrusionstemperatur abgekühlt. Die Schmelze tritt aus der Extrusionsdüse zumeist in den Umgebungsdruck. Dadurch bildet sich der Schaum. Zugleich wird dem Schaum die gewünschte Endform oder eine Zwischenform gegeben. Das geschieht bereits teilweise durch die Form der Extrusionsdüse, im übrigen durch einen sogenannten Kalibrator und/oder durch anschließende spanabhebende Formgebung.
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Die Kunststoffschaumplatte kann auch aus Kunststoffschaumpartikeln zusammengesetzt werden. Die Kunststoffschaumpartikel haben unterschiedliche Herkunft. Es können
- a) dünne Kunststoffschaumstränge extrudiert und anschließend granuliert werden.
- b) dünne ungeschäumte Schmelzestränge extrudiert und granuliert und anschließend in einem Autoklaven mit Treibmittel beladen werden.
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Die nach a) oder b) geschäumten Schaumpartikel haben Durchmesser von 0,1 bis 15 mm. Die Form ist teilweise durch die Herstellung geprägt und für die weitere Verarbeitung von geringer Bedeutung. Die Verarbeitung erfolgt in einem Formteilautomaten. Der Formteilautomat besitzt einen Hohlraum, welcher der Form des gewünschten Kunststoffteiles, hier der Platte, angepaßt wird.
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Der Formhohlraum wird mit den Schaumstoffpartikeln vollständig gefüllt, vorzugsweise unter Druck. Anschließend wird der Formhohlraum mit Heißdampf beaufschlagt. Die Heißdampftemperatur ist auf die Schmelztemperatur des verarbeiteten Kunststoffes abgestimmt. Mit Heißdampf lassen sich unter Erhöhung des Druckes auch Temperaturen erzeugen, die deutlich über 100 Grad Celsius liegen.
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Für den bevorzugt verwendeten Polystyrolschaum liegt die Temperatur nur geringfügig über 100 Grad Celsius. Eine geringe Druckerhöhung ist schon ausreichend, um die notwendige Temperatur zu erreichen. Bei Polypropylenschaum liegt die Temperatur dagegen zwischen 150 und 170 Grad Celsius.
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Die Partikelschaumplatten können wie die extrudierten Platten zunächst als Quader hergestellt und anschließend mit den Ausnehmen versehen werden.
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Die Partikelschaumplatten können aber auch bereits in der Form mit den gewünschten Ausnehmungen hergestellt werden. Die Verhautung kann in der Form oder anschließend herbeigeführt werden.
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In der Form kommt es durch entsprechende Erwärmung der betreffenden Berührungsflächen der Form zu einem Aufschmelzen des Kunststoffes mit Hautbildung.
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Unverhautete Formteile können nach Ausstoßen aus der Form an den betreffenden Flächen dadurch verhautet werden, daß die Formteile an den betreffenden Flächen mit geeigneten Heizflächen in Berührung gebracht werden oder umgekehrt.
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Eine Verhautung kann auch mit Heißluft bzw. durch Beaufschlagung mit Heißgas erreicht werden.
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Die so hergestellten Platten werden wahlweise als Putzträger oder Fliesenträger oder Kachelträger verwendet. Dazu werden die Platten vorzugsweise an Gebäudewänden verlegt und mit einer Kleberschicht bzw. Putzschicht versehen. Der Kleber und Putz verkrallt sich in den Ausnehmungen der Platten.
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Die verhauteten Kunststoffschaumplatten haben sich am Markt etabliert.
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Gleichwohl hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die verhauteten Kunststoffschaumplatten zu verbessern. Dabei geht die Erfindung von der Überlegung aus, daß die Verhautung eine Diffusionssperre bewirkt. Nach der Erfindung wird die Verhautung zumindest an den zur Plattentrocknung vorgesehenen Ausnehmungen reduziert und das Eindringen von Kleber bzw. Mörtel in die zur Plattentrocknung vorgesehenen Ausnehmungen der Platten mindestens teilweise verhindert.
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Nach der Erfindung werden die zur Plattentrocknung vorgesehenen Ausnehmungen in der Kunststoffschaumplatte mit einem Heizdraht eingeschnitten. Ferner wird mindestens teilweise das Eindringen von Mörtel oder Kleber verhindert.
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Als Ausnehmungen sind dabei innen in der Kunststoffschaumplatte liegende Ausnehmungen vorgesehen, die nur über einen schmalen Spalt mit der Außenfläche in Verbindung stehen. Der schmale Spalt behindert das Eindringen von Mörtel oder Kleber.
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Vorzugsweise ist die Spaltbreite kleiner 3 mm, noch weiter bevorzugt kleiner 1,5 mm und höchst bevorzugt kleiner 0,75 mm.
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Die zur Plattentrocknung vorgesehenen Ausnehmungen können alle eine gleiche oder teilweise eine unterschiedliche Form aufweisen. Die Form kann im Querschnitt runde und/oder gerade und/oder eckige Flächen aufweisen. Vorzugsweise finden Ausnehmungen mit einem kreisförmigen Querschnitt Anwendung. Der Durchmesser dieser Ausnehmungen kann 5 mm bis 30 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm betragen. Aus dem Durchmesser ergibt sich die Querschnittsfläche. Vorzugsweise besitzen anders geformte Ausnehmungen die gleiche Querschnittsfläche wie die Ausnehmungen mit kreisförmigem Querschnitt.
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Der Durchmesser der Ausnehmungen wird vorzugsweise auch in Abhängigkeit von der Dicke der Kunststoffschaumplatten gewählt.
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Die Plattendicke ist mindestens 40 mm. Bei Plattendicken kleiner 60 mm wird der Durchmesser der Ausnehmungen so gewählt, daß den Platten im Bereich der größtmöglichen Ausdehnung der Ausnehmungen quer zur Plattenebene eine Mindestdicke von 20 mm, vorzugsweise eine Mindestdicke von 30 mm verbleibt.
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Der Abstand der Ausnehmungen zu der spaltseitigen Oberfläche/Außenfläche beträgt mindestens 3, vorzugsweise mindestens 6 mm und noch weiter bevorzugt mindestens 9 mm.
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Der Abstand zwischen benachbarten Ausnehmungen beträgt mindestens das 0,5fache der größtmöglichen Ausdehnung quer zur Längsrichtung der Ausnehmungen, vorzugsweise mindestens das 1,0fache der größtmöglichen Ausdehnung und noch weiter bevorzugt mindestens das 1,5fache der größtmöglichen Ausdehnung.
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Die Kunststoffschaumplatten bestehen vorzugsweise aus Polystyrol-Hartschaum mit einer Druckfestigkeit von mindestens 300 kPa (Kilonewton pro Quadratmeter), vorzugsweise mindestens 350 kPA, noch weiter bevorzugt mindestens 400 kPA.
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Nach oben hin sind der Plattendicke durch die Ausnehmungen keine Grenzen gesetzt.
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Die Polystyrol-Hartschaumplatten besitzen übliche Breiten von 400 bis 600 mm und übliche Längen von 1000 bis 2600 mm. Die Platten werden mit horizontal verlaufender Längsachse aufrecht stehend an Wänden verlegt. Die zur Trocknung vorgesehenen Ausnehmungen verlaufen quer zur Längsrichtung. Andere Längen und Breiten sind ohne weiteres möglich.
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Die Ausnehmungen werden vorzugsweise mit einem Heizdraht geschnitten. Im Kern gehören ein Spannbügel, ein metallischer Heizdraht und ein Stromanschluß mit einstellbarer Spannung zu diesen Geräten. Der Heizdraht wird mit dem Bügel gespannt und von Strom durchflossen Das führt zu einer Erwärmung des Heizdrahtes, die mit Veränderung der Spannung einstellbar ist. Sobald der Heizdraht mit dem Bügel gegen den Kunststoffschaum gedrückt wird, schmilzt der Heizdraht den Kunststoffschaum bei geeigneter Temperatur an der Berührungsfläche auf. Geeignet ist eine Temperatur im Bereich der Schmelztemperatur. Je heißer der Draht ist, desto leichter schneidet der Heizdraht durch den Kunststoffschaum. Zugleich soll die Temperatur so niedrig sein, daß die Verhautung an der Schneidfläche gering ist. Das läßt sich durch Betrachtung der Schneidfläche kontrollieren und durch Veränderung der Stromspannung anpassen.
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Der Heizdrahtdurchmesser ist immer geringfügig kleiner als die jeweils gewählte Spaltbreite.
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Heizdrahtschneideinrichtungen sind zum Beispiel aus der
DE 20 2008 015 592 U1 oder
DE 20 2009 013 550 U1 und dem darin beschriebenen Stand der Technik bekannt. Solche Werkzeuge werden zum Beispiel von der Spewe Werkzeuge GmbH, Schwaderloch, CH, angeboten.
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Diese Werkzeuge werden darüber hinaus mit einer rechnergestützen Steuerung angeboten, mit der sich beliebige Querschnitte für die oben erläuterten Ausnehmungen herstellen lassen.
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Vorzugsweise werden die verschiedenen Ausnehmungen nicht nacheinander mit einem einzigen Heizdraht, sondern gleichzeitig mit einem Gatter hergestellt, an dem sich eine der Zahl der gewünschten Ausnehmungen gleiche Zahl von Heizdrähten in entsprechender Abstandsanordnung (gleichem Mittenabstand wie die Ausnehmungen) finden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt:
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1 zeigt eine Kunststoffschaumplatte 1 aus Polystyrol. Es handelt sich im Ausführungsbeispiel um extrudiertes Polystyrol. Die Platte hat eine Dicke von 60 mm, eine Breite von 600 mm und eine Länge von 1250 mm. Das Raumgewicht beträgt 35 kg pro Kubikmeter. Die Kunststoffplatte 1 ist dazu bestimmt, mit anderen Platten eine Wärmeisolierung an einer Gebäudeaußenfläche zu bilden. Dabei liegen die Platten schließend aneinander. Die Platten sind in dieser Anwendung mit der Gebäudeaußenfläche verklebt. In anderen Ausführungsbeispielen ist eine Befestigung mit Dübeln vorgesehen.
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Die Kunststoffschaumplatte 1 ist mit innen liegenden Ausnehmungen 2 versehen. Die Ausnehmungen sind über Spalte 3 mit der Außenseite verbunden.
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Die Ausnehmungen 2 verlaufen quer zur Längsrichtung der Platten 1.
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Im Ausführungsbeispiel besitzen die Ausnehmungen 2 einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser 5 von 10 mm und einem Abstand 4 von 10 mm von der Außenfläche sowie einem Abstand 6 von 15 mm voneinander.
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Die Spalten 3 besitzen eine Breite von 1 mm.
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Die Ausnehmungen werden mittels Heizdrähten hergestellt.
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Dabei wird ein Gatter verwendet, das eine der Zahl der gewünschten Ausnehmungen gleiche Zahl von Heizdrähten aufweisen.
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Die Heizdrähte besitzen den gleichen Mittenabstand wie die Ausnehmungen.
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Die Heizdrähte sind mit Strom beaufschlagbar. Die Stromzuführung zu jedem Draht ist einzeln einstellbar, um die Heizdrahttemperatur anzupassen. Die Platten werden mit dem Gatter in liegender Anordnung geschnitten. Dabei ist das Gatter quer zur Auflageebene der Platte in horizontaler und vertikaler Richtung bewegbar und auch in diesen Richtungen antreibbar, so daß eine vertikale Bewegung mit dem Gatter unter gleichzeitiger Bildung aller Spalte 3 ausgeführt werden kann. Anschließend werden die Ausnehmungen 2 durch entsprechende Bewegung des Gatters geschnitten und werden die Heizdrähte durch die zuvor geschnittenen Spalte zurück in die Ausgangsstellung bewegt.
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Die ausgeschnittenen Materialstränge werden auf geeignete Weise ausgestoßen oder ausgezogen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008015592 U1 [0038]
- DE 202009013550 U1 [0038]
