DE10229984A1 - Panel for building saunas comprises polypropylene foam core with cover layers on either surface - Google Patents

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Abstract

Panel for building saunas comprises a polypropylene foam core (1) with cover layers (2) on either surface.

Description

Die Erfindung betrifft den Aufbau von Saunaelementen aus einem Werkstoffverbund mit einer Kernschicht aus Polypropylen-Schaumstoff und Deckschichten für die vorzugsweise Materialien wie Holz und Halzfaserwerkstoffe aber auch Kunststoffe, keramische oder metaillsche Werkstoffe verwendet werden.The invention relates to the structure of sauna elements made of a composite material with a core layer Made of polypropylene foam and cover layers for the preferred materials like wood and semi-fibrous materials, but also plastics, ceramic or metallic materials can be used.

Es ist bekannt, dass Saunen in Block- oder Elementbauweisen aufgebaut werden. Blocksaunen werden aus massiven Holzbohlen aufgebaut. Die mechanische Stabilität und Wärmeisolation wird durch die Wandsfärke der Holzbohlen von bis zu 100 mm erreicht. Elementsaunen werden aus einzelnen Boden-, Wand- und Deckenelementen aufgebaut. Die einzelnen Elemente zeichnen sich durch eine Schichtbauweise aus, für die in der Regel als Kernschicht Dämmstoffe in Verbindung mit einer Dampfsperre und als innere und äußere Deckschicht Profilhölzern eingesetzt werden. Als Dampfsperre werden Aluminiumfolien eingesetzt. Als Dämmstoffe werden derzeit Mineralfaserdämmstoffe wie Glas- und Steinwolle in Form von Faserfilzen oder Faserplatten oder aus Korkgranulat hergestellte Korkplatten verwendet.Saunas are known to be in block or element construction methods. Block saunas are made from massive Wooden planks built up. The mechanical stability and thermal insulation is due to the Wandsfärke the wooden planks reached up to 100 mm. Element saunas made up of individual floor, wall and ceiling elements. The single ones Elements are characterized by a layered construction, for which in usually as a core layer of insulation in conjunction with a vapor barrier and as an inner and outer cover layer wood profiles be used. Aluminum foils are used as a vapor barrier. As insulation materials are currently mineral fiber insulation materials such as glass and rock wool in the form of fiber felt or fiberboard or cork boards made from cork granules.

Mineralfaserdämmstoffe weisen eine geringe bzw. keine Formstabilität auf, so dass die mechanische Stabilität und konstruktive Gestaltung der Saunaelemente durch die Holzdeckschichten erreicht werden muss. Die mechanische Stabilität ist sogar so gering, dass seitliche Abstandhalter bzw. Umrandungen den Abstand der einzelnen Elemente fixieren. Der Einsatz von Korkplatten unterstützt die mechanische Stabilität, ist jedoch mit relativ hohen Kosten verbunden. Hartschaumstoffe wie Polystyrolschaumstoffe eignen sich aufgrund der geringen Wärmeform- und Temperaturbeständigkeit nicht. Polyurethanschaumstoffe sind aufgrund austreffender Isocyanatanteile und der Wasseraufnahme aufgrund der offenzefligen Struktur nicht eingesetzt. Die geringe Maße wie bei Polyopropylenschaumstoffen ist nur bei äußerst geringer Eigensteifigkeit erreichbar.Mineral fiber insulation materials are low or no dimensional stability on so that the mechanical stability and constructive design the sauna elements must be reached through the wooden cover layers. The mechanical stability is even so small that side spacers or borders fix the distance between the individual elements. The use of cork boards supports the mechanical stability, is associated with relatively high costs. foams like polystyrene foams are suitable due to the low heat and temperature resistance Not. Polyurethane foams are due to the isocyanate content and water absorption due to the open structure used. The small dimensions as with polyopropylene foams is only with extremely low inherent rigidity reachable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in einem wirtschaftlichen Prozess Saunaelemente mit einer ausreichenden Wärmedämmung bei guten mechanischen Eigenschaften bei geringem Gewicht herzustellen.The invention is therefore the object underlying, in an economic process sauna elements with a adequate insulation with good mechanical properties with low weight.

Dies wird dadurch gelöst, dass die Saunaelemente mit einer Kernschicht aus Polypropylenschaumstoff in Form von Polypropylen-Partikelschaumstoff (EPP) oder direktextrudierten Polypropylen-Schaumstoffen (XPP) und zumindest einer, vorzugsweise zwei Deckschichten aufgebaut werden.This is solved by the fact that the sauna elements with a core layer made of polypropylene foam in the form of polypropylene particle foam (EPP) or direct extruded Polypropylene foams (XPP) and at least one, preferably two cover layers are built up.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der als Kernschicht eingesetzte Schaumstoff wesentlich zur Verbesserung der mechanischen Stabilität wie Verwindungssteifigkeit der Saunaelemente beiträgt. Polypropylenschaumstoffe zeichnen sich eben nicht nur durch Funktionalität sondern auch als Strukurwerkstoffe, d.h. durch die mechanische belastbarkeit aus. Der Schaumstoffkern wird mit den Deckschichten kraft-, form-, oder stoffschlüssig verbunden, womit die Verwindungssteifigkeit erhöht wird. Da der Schaumstoff gute mechanische Eigenschaften aufweist, ist ebenfalls eine Reduzierung der Wandstärken der Deckschichten möglich. Diese sind nunmehr nicht alleinig für die konstruktive und mechanische Auslegung der Saunaelemente maßgeblich. Einem dem Durchschnittsfachmann naheliegende Verwendung von Schaumsoffen anstatt der üblichen Glas- und Steinwolle in Form von Faserfilzen oder Faserplatten nach Stand der Technik würde zur durch handelsübliche Polyurethanschaumstofte und EPS (Handelsname Styropor) umgesetzt werden, die die oben aufgeführten Nachteile beinhalten. Die gesundheiltliche Unbedenklichkeit eines chemisch inerten Werkstoffes sowie die Wärmeform- bzw. Temperaturbeständigkeit ist bei den Einsatztemperaturen der Saunaelemente bis 110°C jedoch nur durch Polypropylenschaumstoffe gegeben.The advantages achieved with the invention consist in particular in that the core layer used Foam essential to improve mechanical stability such as torsional rigidity which contributes to the sauna elements. Polypropylene foams are not only characterized by functionality but also also as structural materials, i.e. due to the mechanical resilience out. The foam core is covered with force, shape, or cohesive connected, which increases the torsional rigidity. Because the foam is good mechanical properties is also a reduction the wall thicknesses of the cover layers possible. These are now not only for the constructive and mechanical The design of the sauna elements is decisive. A use of foams that is obvious to the average person skilled in the art instead of the usual Glass and rock wool in the form of fiber felt or fiberboard according to the stand the technology would for through commercially available polyurethane foams and EPS (trade name Styrofoam) are implemented, which have the disadvantages listed above include. The sanitary harmlessness of a chemical inert material and the thermoforming or temperature resistance however at the operating temperatures of the sauna elements up to 110 ° C only given by polypropylene foams.

Die Herstellung des Schaumstoffkerns erfolgt zunächst über die Herstellung von extrudierten Halbzeugen oder Formteilen und Blöcken aus EPP, Je nach Größe und Geometrie der Saunaelemente wird der Schaumstoffkern als ein Formteil geschäumt, über das Zusammenfügen einzelner Schaumstoffteile oder durch Konfektionierung von Halbzeugen hergestellt. Eine Variante ist die Herstellung von Formteilen bzw. Verbundelementen mit Nut und Feder, die anschließend zu großflächigeren Bauteilen zusammengesetzt werden können. Eine weitere Variante ist die Herstellung von Platten, die miteinander verschweißt oder verklebt werden und/oder auf das gewünschte Maß geschnitten werden.The production of the foam core takes place first via the Manufacture of extruded semi-finished products or molded parts and blocks EPP, depending on size and geometry of the sauna elements, the foam core is foamed as a molded part over which Put together individual foam parts or by assembling semi-finished products manufactured. A variant is the production of molded parts or Composite elements with tongue and groove, which are then assembled into larger components can be. Another variant is the production of panels that work together welded or be glued and / or cut to the desired size.

Als Deckschichten für den Saunainnenbereich werden Holzplatten, Profilhölzer oder Holzfurniere eingesetzt. Bei Nasssaunen oder Dampfbädern können auch Kunststoffe oder keramische Materialien wie Fließen eingesetzt werden. Für die Außenseite kommen Holzplatten oder Profilhölzer, Faserverbundwerkstoffe, Kunststoffe, keramische oder metallische Werkstoffe zum Einsatz.As top layers for the sauna interior become wooden panels, profiled wood or wood veneers. With wet saunas or steam baths, too Plastics or ceramic materials such as tiles can be used. For the outside come wooden panels or profiled wood, Fiber composite materials, plastics, ceramic or metallic Materials used.

Die Deckschichten werden ebenfalls auf das erforderliche Maß gebracht und mit dem Schaumstoffkern verklebt und/oder über Haftvermittler und Wärmezufuhr verschweißt. Das Verpressen bzw. Verkleben von aus Parikelschaumblöcken geschnittenen Platten mit den ahölzernen Deckschichten. Eine weitere Variante ist hier das Kaschieren der Schaumstoffe direkt im Anschluss an den Extrusionsprozess oder das Hinterschäumen im Formteilprozess mit EPP. Anbauteile, und/oder Beschläge können mit den Deckschichten und/oder mit dem Schaumkern verbunden werden. Einlegteile oder auch Verstärkungselemente können direkt im Schaumkern integriert werden oder direkt im Formteilprozess umschäumt werden, oder es werden Aussparungen für die nachträgliche Integration dieser Teile vorgesehen.The cover layers are also brought to the required size and glued to the foam core and / or welded using adhesion promoters and heat. The pressing or gluing of panels cut from paricle foam blocks with the wooden cover layers. Another variant is the lamination of the foams directly after the extrusion process or the back foaming in the molding process with EPP. Add-on parts and / or fittings can be connected to the cover layers and / or to the foam core. Insert parts or reinforcement elements can be directly in the Foam core can be integrated or foamed directly in the molding process, or recesses are provided for the subsequent integration of these parts.

Der Schaumstoffkern wird mit Flammschutzmittel bei der Polymerisation, Compoundierung in Form von Additiven oder nachträglich als Beschichtung versehen. Zum Einsatz kommen hier anorganische Verbindungen wie Aluminiumoxidhydrate, halogenierte organische Verbindungen, Bromverbindungen, organische Phosphorverbindungen oder physikalisch wirkende Dämmschichtbildner wie expandierbare Grafite und Keramiken. Diese können selbst die innenseitige (dekorative) Deckschicht bilden.The foam core is covered with flame retardant in the polymerization, compounding in the form of additives or later provided as a coating. Inorganic are used here Compounds such as aluminum oxide hydrates, halogenated organic compounds, Bromine compounds, organic phosphorus compounds or physically acting insulation layer formers like expandable graphites and ceramics. These can even be the inside Form a (decorative) top layer.

Zum Betrieb der Sauna werden für den Saunainnenraum Elektroöfen oder fossil befeuerte Öfen eingesetzt. Eine Variante ist der Einsatz von Sauna-Teilelementen die als Heizelemente ausgebildet sind. Dies ist derart gestaltet, dass dem Innenraum zugekehrte Flächen als Strahlungsflächen ausgebildet sind, die flächig mit einer elektrisch leitfähigen Heizschicht aus leitfähigem Heizwiderstandsmaterial versehen sind und diese Heizschicht infrarote Strahlung emittiert. Zum Einsatz kommen hierfür kohlenstoffbeschichtete Gewebe, Kohlenstofffasern in Verbindung mit temperaturbeständigen Harzen und leitfähig ausgerüstete Folien.To operate the sauna are for the sauna interior electric furnaces or fossil-fired ovens. A variant is the use of sauna sub-elements as heating elements are trained. This is designed so that the interior is facing surfaces as radiation areas are trained, the flat with an electrically conductive heating layer made of conductive Heating resistance material are provided and this heating layer is infrared Radiation emitted. Carbon-coated fabrics are used for this, Carbon fibers combined with temperature-resistant resins and conductive equipped Films.

Die beschriebenen Sauna-Teilelemente werden als Decken-, Wand-, und Bodenelemente der Sauna eingesetzt. Die Verbindung der Saunaelemente kann über einen Holzrahmen oder Profilleisten erfolgen, über Verschraubungen, Verzapfungen oder Steckverbindungen oder über Nut-Feder-Verbindungen zur Verbindung der einzelnen Teilelemente. Desweiteren können komplette Wände oder Decken als ein Verbundelement gefertigt werden.The sauna sub-elements described are used as ceiling, wall and floor elements of the sauna. The sauna elements can be connected using a wooden frame or profile strips, screw connections, Mortise and tenon joints or tongue and groove connections for connecting the individual sub-elements. Furthermore, complete Walls or Ceilings can be made as a composite element.

Ausführungsbeispiel a, b und c:Embodiments a, b and c:

Beispielhafte Schnittzeichnungen durch ein SaunaelementExemplary sectional drawings through a sauna element

Teilelemente für eine Sauna aus einem Werkstoffverbund mit EPP als Kern (1) und Deckschichten (2).Sub-elements for a sauna made of a composite material with EPP as the core ( 1 ) and top layers ( 2 ).

  • a) Aufbau mit strukturierter Oberfläche (Nut-Feder-Immitation)a) Structure with a structured surface (tongue and groove imitation)
  • b) Aufbau mit planer Oberfläche mit Teilelemente für eine Sauna aus einem Werkstoffverbund mit EPP als Kern (1) und Deckschichten (2) und Heizfolie (3)b) Structure with a flat surface with partial elements for a sauna made of a composite material with EPP as the core ( 1 ) and top layers ( 2 ) and heating foil ( 3 )
  • c) Aufbau mit Nut- und Federverbindungenc) Structure with tongue and groove connections

Claims (22)

Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen bestehend aus Decken-, Wand-, und Bodenelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilelemente zum Aufbau der Sauna aus einem Werkstoffverbund mit einer Kernschicht aus Polypropylen-Schaumstoff und zumindest einer Deckschicht bestehen.Sauna and composite materials for building the same consisting of ceiling, wall and floor elements, characterized in that the sub-elements for building the sauna consist of a composite material with a core layer made of polypropylene foam and at least one top layer. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwei Deckschichten eingesetzt werden.Sauna and composite materials to build the same according to claim 1 characterized in that two cover layers are used. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die der Sauna-Innenraum zugekehrten Deckschicht aus a. Holz, b. Holzfurniere, c. Holzfaserwerkstoff (MDF), d. Faserverbundwerkstoff, e. Stein f. Kunststoffe g. Kunststoffe die der Kernschicht entsprechend der Kernschicht h. hochgefüllte Kunstoffe, insbesondere hochgradig lignocellulosefasergefüllte Kunststoffe i. Keramischen Werkstoffen j. flammhemmede Werkstoffe besteht.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the sauna interior facing top layer a. Wood, b. Wood veneers, c. Wood fiber material (MDF), d. Fiber composite material, e. stone f. plastics G. Plastics the core layer according to the core layer H. highly filled plastics, in particular highly lignocellulosic fiber filled plastics i. ceramic materials j. flame retardant materials consists. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als Kernschicht direktextrusionsgeschäumte Polypropylenschaumstofffolien oder -platten (XPP) eingesetzt werden.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that as the core layer, direct extrusion-foamed polypropylene foam films or plates (XPP) are used. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als Kernschicht Polypropylenpartikelschaumstoff (EPP) eingesetzt wird.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that used as the core layer polypropylene particle foam (EPP) becomes. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht auf den Schaumstoffkern aufkaschiert, geschweißt, geklebt, mit Haftvermittlern und/oder durch Eintrag von Wärme aufgebracht wird.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the top layer is laminated, welded, glued onto the foam core, with adhesion promoters and / or by applying heat. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Deckschicht direkt im Formteilprozess hinterschäumt werden.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that at least one cover layer is back-foamed directly in the molding process. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkern eines Saunaelementes aus mehreren Formteilen oder Halbzeugen besteht.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the foam core of a sauna element consists of several molded parts or semi-finished products. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkern eines Saunaelementes aus EPP Schnittschaumplatten besteht.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the foam core of a sauna element made of EPP cut foam panels consists. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkern eines Saunaelements aus mehreren Formteilen oder Halbzeugen besteht und diese durch Nut und Feder miteinander verbunden sind.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the foam core of a sauna element consists of several molded parts or semi-finished products and these together by tongue and groove are connected. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoffverbund bzw: die Element in Nut und Federtechnik miteinander verbunden werden.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the material composite or: the element in tongue and groove technology be connected to each other. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkern eines Saunaelementes aus mehreren Formteilen oder Halbzeugen besteht und diese miteinander verklebt und oder verschweißt sind.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the foam core of a sauna element consists of several molded parts or semi-finished products and glued them together and or are welded. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Einlegeteile in den Schaumstoffkern integriert werden.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that inserts are integrated into the foam core. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Anbauteile und oder Beschläge am Schaumstoffkern und/oder den Deckschichten angebracht sind.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that attachments and or fittings are attached to the foam core and / or the cover layers. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht flächig bzw. profiliert ist oder eine davon abweichende Geometrie oder Struktur aufweist.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the top layer is flat or is profiled or a different geometry or structure having. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass weitere Verstärkungselemente im Schaumkern integriert sind.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that more reinforcement elements are integrated in the foam core. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkern eine Dichte zwischen 20 g/l und 200 g/l aufweist.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the foam core has a density between 20 g / l and 200 g / l having. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Saunaelemente bzw. Wände über Rahmenelemente in Form von Profilleisten oder Blockbolentechnik miteinander verbunden werden.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the sauna elements or walls over frame elements connected in the form of profile strips or block bolt technology become. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkern oder eine Deckschicht mit Flammschutzmitteln versehen ist.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that the foam core or a top layer with flame retardants is provided. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass einige Saunaelemente zumindest teilweise als Heizelemente, Heizfolien oder Heizstrahler ausgebildet sind.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that some sauna elements at least partially as heating elements, Heating foils or radiant heaters are formed. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in einigen Saunaelemente Heizelemente integriert sind.Sauna and composite materials to build the same after one characterized in one or more of the preceding claims that heating elements are integrated in some sauna elements. Sauna und Werkstoffverbunde zum Aufbau derselbigen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Sie zur Herstellung von Aussen- oder Innenraumsaunen einsetzbar sind.Sauna and composite materials to build the same according to claim 1 characterized in that you use for the production of exterior or Indoor saunas can be used.
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