DE102018005920A1 - Wärmedämmplatte aus Schaumkunststoffen mit verstärkter Oberfläche, sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung. - Google Patents

Wärmedämmplatte aus Schaumkunststoffen mit verstärkter Oberfläche, sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung. Download PDF

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Infra Eps Machinery GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Wärmedämmplatten aus mindestens zwei Polystyrol Schaumstoffplatten in dem durch das Einschmelzen von Geweben in mindestens eine Oberfläche eine druckfeste Oberfläche erzeugt wird , die deutlich über der Dichte der Hauptdämmplatte liegt. So wird durch das Aufschmelzen von einer 4 mm dünnen XPS Platte von 40KG Dichte auf einen EPS Blockschaumkörper von nur 15 KG Dichte - und einer eingeschmolzenen Zwischenlage eines Gewebes eine Oberflächendichte auf der 15 KG - EPS Platte von fast 40KG erreicht. Die Anwendung findet sich in Bereich Fassadendämmung und Innenausbau und Innendämmung.

Description

  • Im Rahmen der Wärmedämmung von Gebäuden werden Schaumkunststoffe auf die Außen - und Innenflächen geklebt und auch zusätzlich mechanisch befestigt. Die Schaumkunststoffe verlangsamen den Verlust von im Gebäude erzeugter Wärme. Es werden viele verschiedene Schaumstoffqualitäten eingesetzt. Bevorzugt wird, mit einem Marktanteil von über 60% in Deutschland, für die Außendämmung eine Dämmplatte aus Polystyrol Blockschaumzuschnitten mit einer Dichte von 15 KG / cbm und im Format 100cm x 50cm in unterschiedlichen Dicken, eingesetzt. Bei diesem Wärmedämmverbundsystem, (WDVS) genannten Verfahren , wird zunächst die obige Dämmplatte auf dem Gebäudekörper verklebt, dann mit einer Gewebeschicht über alle Stoßkanten hinweg - überlappend - in einem Klebstoffbett eingebettet überzogen , dann mit einer weiteren Ausgleichsputzschicht versehen und nach der Austrocknung mit einer Deckputzschicht und mindestens einem Anstrich versehen. Insgesamt ist neben den Materialpreisen für eine solche Dämmplatte mit nur geringer Oberflächen Festigkeit, der sehr hohe Lohnanteil dieser WDVS Fassadenbeschichtung, sehr nachteilig.
  • Trotz der aufwendigen WDVS Beschichtung bleibt wegen der geringen Dichte des Dämmstoffkörpers das gesamte WDVS sehr anfällig gegen Stoß und Druckeinwirkung. Nachteilig zeigt sich auch , dass der Dämmstoffkörper auch nach der Verklebung auf dem Gebäudekörper in seinen Ausmaßen schrumpft. So bilden sich Ritzen zwischen den einzelnen Platten , die Kältebrücken erzeugen. Die nötige Ablagerung der Polystyroldämmstoffblöcke wird häufig wegen der hohen Lagerkosten bis zur völligen Ausschrumpfung des Dämmstoffes, nicht abgewartet.
  • Für den Innenausbau und zur Verwendung als Untergrund für Keramikfliesen im Bad- und Nassbereich sind weiterhin Bauplatten bekannt und im Markt aus extrudierte Schaumstoffplatten mit einer Dichte von ca. 40KG /cbmtr. in unterschiedlichen Dicken ,die bevorzugt auf beiden Hauptflächen eine Gewebeschicht aufweisen die zur Fixierung aufwendig in ein feuchtes Klebstoffbett eingefügt werden und danach einen extra aufwendigen Trockenprozess durchlaufen müssen. So wird auch in dem Patent EP 0 592 645 B1 ... ein Verfahren und eine Polystyrolschaumstoffplatte vorgeschlagen , die in seiner Oberflächen verdichtet wird. Nur die Oberfläche wird leicht verdichtet. Soll jedoch mit diesem Verfahren die Oberfläche weiter druckfester gestaltet werden , zeigt sich die Oberfläche krustig verglast, brüchig und die Platte selbst verwirft sich in der Formgebung, die sich nicht wieder zurückrichten lässt. Eine Gewebeeinbettung , die eine starke Oberflächen - Verstrebung und auch dadurch die hohe Druckfestigkeit innerhalb der Oberfläche erzeugt wird dort nicht erreicht und auch nicht vorgeschlagen. Auch ist versucht worden , Gewebe auch mit Wärme, in die Oberfläche von EPS einzupressen. Es wurde jedoch immer nur eine leichte Anhaftung, ohne Belastbarkeit erreicht. Konnte auch leicht abgezogen werden. Die Oberfläche selbst wurde nicht druckfester.
  • Es stellt sich die Aufgabe eine Dämmplatte und Baustoffplatte vorzuschlagen , die mit einem geringen Aufwand eine deutliche Absenkung der Lohnkosten im WDVS Bereich bewirkt und eine erhöhte Dichte und Festigkeit im Oberflächenbereich aufweist, dadurch druckfester ist und einer Schrumpfung vorbeugt. Die erhöhte Oberflächendichte kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren auch auf mehreren Hauptflächen erstellt werden. Und kann so wegen der hohen Festigkeit zur WDVS Fassadendämmung, Innendämmung, als Trennwände und als Bauplatte auch im Innenbereich als druckfeste Innendämmplatte verwendet werden so auch für die Aufbringung von Keramikfliesen und Dekorverkleidung .
  • Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Wärmedämmplatten und Bauplatten aus Schaumkunststoffen mit Gewebeeinbettungen mit folgenden Verfahrensschritten :
    • Auf einen plattenförmiger Körper aus Schaumkunststoff, hergestellt in den bekannten Verfahren wie Polystyrolschaumstoffen(4) aus Blockschäumen - Formkörperschäumen und extrudierten Schäumen vorzugweise in der Formatgröße 100cm x 50cm / 60cm x120cm , 122cm x122cm, 60,6cm x121,6cm oder 240cm x120cm in beliebiger Plattenstärke und in beliebiger Materialdichte , wird auf mindestens eine Hauptfläche eine Gewebeschicht aus einem Geflecht, bestehend aus nicht brennbaren Glasfasern, Kunststofffasern, Metallgeweben oder Textilgeweben aufgelegt. Die Auflagefläche kann die gleiche Größe wie der Schaumstoffkörper betragen , aber auch den Schaumstoffkörper überlappen.
  • Das Gewebe(5) wird auf dem Schaumstoffkörper(4) aufgelegt, dann mit einem nur etwa 4 mm dünnen flächigen vorzugsweise XPS Schaumstoffzuschnitt (40KG Dichte) (6)abgedeckt - wobei der Zuschnitt die gleiche Größe wie der Schaumstoffkörper aufweist. Dabei kann der aufgelegte Zuschnitt die gleiche Qualität und Dichte wie der Schaumstoffkörper selbst aufweisen , aber auch eine höhere Dichte und ein andere Qualität aufweisen. Vorteilhaft kann so auf einen Polystyrolschaumstoffkörper von nur 15 KG / cbm ein 4mm Dicker flächiger Zuschnitt aus extrudiertem Schaumstoff mit einer Dichte von 40KG / cbm aufgelegt werden .
  • Die drei so aufeinander liegenden Elemente werden waagerecht liegend unter der Presse (1) mit einen erfindungsgemäß geformten , strukturierten , auf eine Temperatur von 150 Grad C . - bis 210 Grad C. erhitzten Pressstempel-(2) vorzugweise aus Aluminium - gelegt, und mit einem Druck von 600 bis 5000 Pa für einen Zeitraum von 5 bis8 Sekunden im gepressten Zustand gehalten. Wobei der Stempel eine haftungsvermindernde Beschichtung , vorzugsweise aus PTFE und als Trennmittel zusätzlich eine Benetzung mit einem flüssigem Silikon trägt .Ersatzweise kann diese Benetzung auch vor dem Pressvorgang auf den oberen Schaumstoffzuschnitt aufgebracht sein.
  • Der Pressdruck und die Presszeit ist abhängig von den eingesetzten Schaumstoffqualitäten und deren Dichte und Dicke und der verwendeten Gewebeart und der darin vorhandenen Lochdichte und Gewebedicke.
  • Im Rahmen dieses erfindungsgemäßen Vorgangs wird der aufgelegte etwa 4 mm dünne Zuschnitt soweit erweicht, und verflüssigt dass dieser das darunter befindliche Gewebe umschließt , umfließt und beim Erreichen der Kontaktzonen mittels der bis hierher vorgetragenen Hitze und Teilflächen der erhabenen Teile(3) der Pressform zu dem Schaumstoffkörper, sich mit diesem verlaufend verschmilzt und verbindet. Nach dem Abkühlvorgang zeigt sich erstaunlicher Weise eine Kunstschaumstoff - Wärmedämmplatte und Bauplatte die eine sehr druckfeste, strukturierte Oberfläche aufweist, wobei die Strukturierung durch die Struktur des Gewebes selbst und durch den strukturierten Pressstempel erzeugt wird.
  • Der Gewebekörper(5) ist vollkommen in der Oberfläche verhaftend aufgeschmolzen , wobei die erfindungsgemäße Möglichkeit besteht, auch auf eine Kunstschaumstoffplatte(4) aus Polystyrol aus Blockschaumzuschnitten mit einer Dichte von nur 15 KG / cbm einen Zuschnitt von etwa 4mm der Qualität aus extrudiertem Polystyrol Schaumstoff (6) in einer Dichte von ca. 40 KG cbmtr. aufzuschmelzen .
  • Das Ergebniss ist eine sehr druckfeste Oberfläche (8), die nahezu der 40KG cbm aufgeschmolzenen Zuschnittdichte entspricht, wobei das Gewebe diese Festigkeit und Struktur ebenfalls verstärkt.
  • Der erwärmte Pressstempel (2) weist erfindungsgemäß eine hohe Anzahl pyramidenförmige (3), oder runder Erhebungen auf ,die sich ca. 2mm - 5 mm höher als das einzuschmelzende Gewebe selbst dick ist, aus der Fläche des Pressstempels(2) hervorhebt ,in den Köpfen Spitzen aufweist, die in etwa die Anzahl und Öffnung der Gewebelochung trifft und so die Erwärmung durch die Gewebelochungen hindurch bis in die unten liegende Platte einträgt und die Verschmelzung der beiden , nur durch den gelochten Gewebekörper getrennte, aufeinanderliegenden Schaumstoffe erst ermöglicht. Der Pressstempel(2) selbst, ohne die Erhebungen , hat ein Dicke von etwa 20mm . Dieses Materialmasse des 20mm dicken Pressstempels, vorzugsweise aus Aluminium , ist ebenfalls gemeinsam mit den Erhebungen erhitzt. Diese Hitze, die aus dieser Materialmasse während des Pressvorganges auf die 3 Elemente unterhalb des Presstempels einwirkt, ist ein Teil der erfindungsgemäßen Verschmelzung.
  • Wobei auch die Maßhaltigkeit der Platte nach der Fertigstellung fast keine Schrumpfung durch die obere, hochfeste Deckschicht zulässt. Die aufgearbeitete Deckplatte mit sehr hoher Dichte von ausgeschrumpften extrudiertem Schaumstoff in vorzugsweise 40 KG Dichte in nur ca. 4 mm Dicke, in Verbindung der eingeschmolzenen Gewebematte (7) verhindert den Schrumpfungsvorgang fast total.
  • Die erfindungsgemäße Dämmplatte weist wahlweise auch eine an mindestens 2 nebeneinander liegenden Kanten eine Überlappung(7) des Gewebes auf. Die erste, teure Klebstoffbeschichtungen mit der Einlagerung der Gewebe bei der Herstellung der WDVS Fassadendämmung entfällt so, da schon industriell in dem vorgeschlagenem Verfahren ausgeführt. Die Überlappung(7) kann so in den gewünschten Längen und Größen vorgefertigt fixiert werden.
  • Die Oberfläche der endgefertigten Dämmplatte und Bauplatte weist eine kraterförmige Struktur (8) auf, die sich aus der Gewebestruktur ergibt und aus der Formgebung des Presstempels.
  • Dadurch wird einem nachfolgenden Arbeitsgang ein guter und großflächigerer Haftgrund für den Auftrag von Klebstoffen oder Mörtel gegeben. Erfindungsgemäß kann die Oberfläche, zusätzlich mit einem flüssigem Haftgrund grundiert werden , der vorzugsweise eine Zementbasis aufweist.
  • Zusätzlich erreicht die Struktur eine optische angenehme grobe Textil - Gewebestruktur, die nach einem einfachen Anstrich als Endoberfläche eingesetzt werden kann. Die Endprodukte bilden so zusammen mit H förmigen Verbindungsleisten aus Aluminium oder extrudiertem PVC ,in denen die Dämmstoffplatten eingesteckt, verklebt und fixiert werden , ein System zur Innenwand - und Innendecken- Herstellung . Eine leichte Dämmstoffplatte mit harter Oberfläche.
  • Die Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dämmstoffplatten und Bauplatten besteht aus einem tischförmigen Rahmengestell. In einem Magazin (11) liegen die unten einzufügenden Rohlinge(16) und werden von einem Schieber (10) vorgeschoben . Von einer Rolle,(15) die das aufzutragende Gewebe trägt und mittels des Vorschubes des Rohlings wird die gewünschte Menge für jeweils eine Platte des Rohlings mit abgezogen. Ein querverlaufendes Rundmesser (12) trennt den benötigten Abschnitt von der Rolle. Ein Sauggreifer (13) nimmt von einem Stapel die obere , mit Silikonbenetzung versehene ca. 4mm dünne XPS Platte auf und legt diese direkt auf die Oberfläche des abgetrennten Gewebes auf.(17) Der Stapel dieser 3 Element wird mittels Führungen unter den Presstempel weitergeführt und dort entsprechend der vorliegenden Materialqualitäten im Bezug auf Temperatur und Form des Pressstempels und des Gewebes zusammengepresst und verschmolzen. Die nachfolgenden Rohling schieben die fertig beschichtete Platte aus , auf ein Rollenband (14), dass so noch eine Wärmeabgabe aus der Oberfläche erlaubt.
  • Die Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen :
    • 1 schematische Darstellung des Aufbaus der Presse mit dem Pressstempel und den zu pressenden Elementen.
    • 2 perspektivische Ansicht auf die 3 zur pressenden Elemente mit an 2 Seiten überlappenden Gewebe.
    • 3 perspektivische Ansicht auf die 3 schon gepressten Elemente mit an 2 Seiten überlappenden Gewebe . Wobei die obere Platte (XPS) mit dem Gewebeteil und der unteren Platte vorschmolzen ist und sich nur noch als Struktur im Gewebe zeigt.
    • 4 Seitenansicht der Vorrichtung zur Herstellung der Wärmedämmplatte aus den 3 Elementen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0592645 B1 [0003]

Claims (10)

  1. Wärmedämmplatte und Bauplatte bestehend aus einem Verbund von zwei plattenförmigen Polystyrol Schaumstoffzuschnitten von gleicher oder unterschiedlichen Dichte und gleicher oder unterschiedlichen Herstellungsweise wie Blockschaumzuschnitten oder extrudierten Zuschnitten mit einer zwischen diesen beiden Schaumstoffzuschnitten eingefügten und mittels eines profilierten , erhitzten mit PTFE beschichteten Presstempel gemeinsam verschmolzenen und so verbundenen Gewebe - oder Geflecht-Matte , wobei einer der zwei Polystyrol Schaumstoffzuschnitte so dünn ausgeführt ist, dass dieser Polystyrol-Schaumstoffkörper in dem zwischengelegtem Gewebe als Folge der Hitzeeinwirkung des erhabenen , profilierten Presstempels zerfließt, das Gewebe umfließt und ummantelt und gleichzeitig die Verschmelzung mit dem darunter vorhandenem dickerem Polystyrol - Schaumstoff-Zuschnitt erreicht und als plattenförmiger, zuvor glatter Zuschnitt nicht mehr erkennbar ist wobei diese Verschmelzung auf mindestens einer Hauptfläche ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der aus diesen 3 Elementen verbundene Gewebe -und Polystyrol Schaumstoffverbund auf mindestens einer Hauptfläche eine strukturierte Oberfläche aufweist, die eine erhöhte Druckfestigkeit und eine erhöhte Versteifung aufweist. Mit folgenden Verfahrensschritten und folgender Vorrichtung : (1) Einfüllen der Polystyrol - Zuschnitt Rohlinge in das Magazin (11) (2) Vorschub des unteren Polystyrol Zuschnitt- Rohlings unter die Geweberolle(15) mit einer Kontaktfixierung zur Mitnahme und Erstellung des Bereitstellungsraumes für Auflegung des dünnen Polystyrol-Zuschnittes auf den Gewebeabschnitt (16) mittels Greifsaugern (13) . Wobei der Zuschnitt 6 zuvor nur auf der oberen Hauptfläche , mittels eines Nebels aus einem Trennmittel wie Silikon in flüssiger Form ,versehen worden ist. (3) Abtrennen das Gewebes von dem Rollenverbund mittels des querlaufenden Rundmessers (12). (4) Weitertransport dieses Sets aus nun 3 Teilen unter den Pressstempel. (5) Auslösung der Presse (17) mittels eines Druckes von 600 bis 5000Pa für einen Zeitraum zwischen 4- bis 8 Sekunden und einer Temperatur des darunter monti erten profilierten Presstempels (3) von 150 Grad C.- bis 210 Grad C..Wobei die Parameter entsprechend der verwendeten Materialien angepasst sind. Ebenso nach der Formgebung und Eindringtiefe des erhabenen Pressstempels in den Verbund. Höhere Dichte erfordert eine längere Presszeit und höhere Temperatur. (6) Ausschieben der fertigen Verbundplatte aus dem Stempelbereich.
  2. Wärmedämmplatte und Bauplatte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der eingeschmolzene Gewebezuschnitt an mindestens 2 Seiten überlappend ausgeführt ist.
  3. Wärmedämmplatte und Bauplatte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der eingeschmolzene Gewebezuschnitt im Format bündig mit der unteren Polystyrol Grundplatte ausgeführt ist.
  4. Wärmedämmplatte und Bauplatte nach Anspruch 1,2,3 dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur des Presstempels erhaben hervorstehende pyramidenförmige oder runde Erhebungen aufweist deren Höhe, Anzahl und Anordnung sich nach der Art, Lochung und Formgebung des Gewebes richtet. Dickeres Gewebe erfordert eine höhere Struktur des Pressstempels. Feineres Gewebe eine dichtere Anordnung und Anzahl an aus der Form hervorstehenden Erhebungen.
  5. Wärmedämmplatte und Bauplatte nach Anspruch 1,2,3,4 dadurch gekennzeichnet, dass der dünne aufgelegte obere Polystyrol Zuschnitt aus einem extrudiertem Polystyrol Schaum mit einer Dichte von etwa 40 KG / cbmtr. besteht während der untere Zuschnitt aus einem Polystyrol Blockschaumzuschnitt von etwa 15 KG / cbmtr. besteht.
  6. Wärmedämmplatte und Bauplatte nach Anspruch 1,2,3,4,5 dadurch gekennzeichnet, dass das eingeschmolzene Gewebe aus Glasfasern , Textilfaser oder Kunststofffasern besteht.
  7. Wärmedämmplatte und Bauplatte nach Anspruch 1,2,3,4,5 dadurch gekennzeichnet, dass das eingeschmolzene Gewebe aus einem Metallgeflecht besteht, dass gegen Rostbefall galvanisch verzinkt und so geschützt ist.
  8. Wärmedämmplatte und Bauplatte nach Anspruch 1,2,3,4,5,6,7 dadurch gekennzeichnet, dass der Pressstempel eine Dicke von etwa 20mm aufweist, aus Aluminium besteht und dessen Strahlungshitze beim Verschmelzungsvorgang der 3 Elemente durch die Nähe zu den oben auf liegenden Elementen einen zusätzlich Funktion erfüllt.
  9. Wärmedämmplatte und Bauplatte nach Anspruch 1,2,3,4,5,6,7, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Oberfläche der oberen, verdichteten Polystyrol Platte nach dem Austransport mit einem Haftprimer versehen wird , für die Aufnahme von Zement - oder Gipsbasierten Putzen.
  10. Wärmedämmplatte und Bauplatte nach Anspruch 1,2,3,4,5,6,7,8,9 dadurch gekennzeichnet, dass das innerhalb des unteren Polystyrol Zuschnittes in vorbereiten Mulden oder Vertiefungen Explosionskörper als Feuerlösch + Feueralarm Elemente eingefügt sind , wie diese in der Patentanmeldung Nr. AZ 10 2017 010 699.1 vorgeschlagen sind.
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