DE1239228B - Schallschluckende Platte und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Schallschluckende Platte und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
AUSLEGESCHRIFT
DeutscheKl.: 80 b-9/03
Nummer: 1 239 228
Aktenzeichen: O 8898 VI b/80 b
1 239 228 Anmeldetag: 2.August 1962
Auslegetag: 20. April 1967
Die Erfindung betrifft eine schallschluckende Platte aus gebundenem Fasermaterial mit farbiger und/oder
reliefartiger Oberflächenverzierung und richtet sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen
Platte. Es sind bereits schallschluckende Platten bekanntgeworden (USA.-Patentschrift 2962385), die
mit reliefartigen Oberflächenverzierungen versehen sind und über dieser reliefartigen Oberflächenverzierung
als Schutzschicht einen Farbauftrag erhalten können, der jedoch keine zusammenhängende Abdekkung
bildet. Es bleiben bei einer solchen Platte zwar die schallschluckenden Eigenschaften erhalten, jedoch
lassen sich solche Oberflächen vergleichsweise schlecht reinigen, die optische Wirkung ist nicht
immer ausreichend.
Erfindungsgemäß sollen nun Platten ohne diese Nachteile gefertigt werden. Dabei soll die Platte
imstande sein, den Schallschwingungen zu folgen und soll in ihren schallschluckenden Eigenschaften nicht
beeinträchtigt werden.
Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß die Oberflächenverzierung mit einer selbsttragenden
Kunststoffolie abgedeckt ist, die sich an allen Stellen in unmittelbarer, aber nicht haftender Berührung mit
den Oberflächenkonturen befindet.
Zweckmäßig ist die Abdeckfolie an den Kanten der Platte haftend befestigt, insbesondere verklebt.
Mit Vorteil besteht die Abdeckplatte aus eiern Polyvinylkunststoff.
Vorzugsweise geht man beim Herstellen der schallschluckenden Platte so vor, daß nach Aufbringen des
reliefartigen Musters auf den im wesentlichen starren, porösen, aus gebundenen Fasern bestehenden Plattenkörper
eine dünne selbsttragende Kunststoffolie über die reliefartige Oberflächenzone aufgelegt und dann
auf die Folie ein Druck aufgebracht wird, durch den die Folie an allen gehobenen und vertieften
Stellen der reliefartigen Verzierung auf der Oberfläche in innigen Kontakt mit der Oberflächenschicht
gebracht wird.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß die nicht fest haftend aufgebrachte
Platte vibrieren kann und die Schallwellen weiterhin durchläßt. Die als Schutzabdeckung auf der reliefartigen
Oberfläche der schallschluckenden Platten aufgebrachten selbsttragenden Folien haben zwar
innigen Kontakt mit der Oberflächenschicht, und zwar an allen Stellen der reliefartigen Musterung, sie
sind aber nicht fest haftend.
Diese Vorteile lassen sich auch mit anderen bekannten Kunststoffplatten nicht erreichen (deutsches
Gebrauchsmuster 1746 975), die zur Haftung mit Schallschluckende Platte und Verfahren zu deren
Herstellung
Anmelder:
Owens-Corning Fiberglas Corporation,
Toledo, Ohio (V. St. A.)
Toledo, Ohio (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. Ε. Betzier, Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19
Als Erfinder benannt:
Jack T. Feid, Granville, Ohio (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. August 1961 (130 930)
einer Mörtelputz- oder Betonmasse, auf die die Kachel aufzubringen ist, ausgebildet sind und hierzu
aus zwei miteinander fest verschmolzenen Kunststoffschichten besteht, zwischen denen Haftkörper von
zackiger Gestalt und rauher Oberfläche eingebettet sind. Die dort vorhandene porenlose Oberfläche ist
für den Zweck der Erfindung denkbar ungeeignet.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun an Hand der beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert werden. Diese zeigen in
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer mit einem Film od. dgl. überzogenen Platte gemäß der
vorliegenden Erfindung,
F i g. 2 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung zur Durchführung gewisser Stufen
eines Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Platte,
F i g. 3 einen Vertikalschnitt durch eine Anordnung zur Aufbringung der Filmabdeckung auf die
Platte,
F i g. 4 eine perspektivische Teilansicht einer Platte mit einem unregelmäßigen Überzug,
709 550/320
F i g. 5 eine Seitenansicht der Platte nach F i g. 4, F i g. 6 einen Schnitt durch das Endprodukt zur
Wiedergabe der Kontur des Filmüberzuges auf der Platte,
F i g. 7 einen Teilausschnitt durch eine Platte mit einem anderen Oberflächenmuster in perspektivischer
Darstellung und in
F i g. 8 eine perspektivische Teildarstellung einer schallschluckenden Platte mit einer Schicht aus einer
gebundenen Fasermatte.
Das in F i g. 1 gezeigte Produkt 10 wird beispielsweise zur Schallschluckverkleidung von Decken oder
Wänden eines Zimmers oder Saales benutzt.
Die Platte 12 kann aus Fasern oder einem Material bestehen, das eine poröse Struktur herzustellen gestattet.
Vorzugsweise verwendet man jedoch Mineralfasern, insbesondere Glasfasern, die zu einer im
wesentlichen starren Platte od. dgl. mit geeigneter Dicke zusammengepreßt sind. Die Fasern werden
durch ein Bindemittel zusammengehalten, bei dem es sich um ein thermoplastisches Harz, beispielsweise
Melaminverbindungen, oder um ein in der Wärme aushärtbares Harz, beispielsweise Phenolformaldehyd,
oder um ein anderes geeignetes Bindemittel handeln kann, das die Formhaltung der Fasern im zusammengepreßten
Zustand ermöglicht.
Es hat sich herausgestellt, daß eine Platte 12 aus Mineralfasern mit einer Dichte von etwa 0,168 g/cm3
und einer Dicke von etwa 12 bis 26 mm einen geeigneten starren Körper ergibt, der bei Verwendung als
schallschluckender Belag ausgezeichnete Schallschluckeigenschaften aufweist.
Eine aus Fasern hergestellte starre Platte weist zweckmäßig eine Dichte zwischen 0,08 und 0,40 g/cm3
auf, wobei man jede geeignete Plattendicke vorsehen kann. Der Faserkörper besteht zweckmäßig aus Glasfasern
oder anderen Fasern, wobei die Fasermasse auf die gewünschte Dicke und Dichte zusammengepreßt
und das Bindemittel in der Masse ausgehärtet oder behandelt ist, so daß die Fasern in dem zusammengepreßten
dichten Zustand dauernd verbleiben.
Eine Hauptfläche der Platte wird durch Sandstrahlen geglättet. Wünscht man eine besonders glatte
Oberfläche, dann wird die Fläche abgeschliffen. Die Kanten der Platte können, wie bei 15 ersichtlich, abgeschrägt
werden.
Eine Hauptfläche der Platte 12 ist mit einem Oberflächenmaterial versehen, das derart aufgebracht
oder verteilt ist, daß ein gewünschtes Muster entsteht. Man kann zu diesem Zweck beispielsweise
Farbe oder ein Überzugsmaterial auf einen Teil dieser Plattenfläche aufbringen. Bei den Ausführungsformen
nach den F i g. 1 und 4 bis 6 erhält man ein unregelmäßiges Muster oder Motiv gemäß den folgenden
Verfahrensschritten, wobei sich das Motiv oder Muster nicht wiederholt. Man kann die eine Plattenseite
auch mit einem symmetrischen Muster versehen, wie aus F i g. 7 ersichtlich ist. Zu diesem
Zweck kann man durch Anreißen oder andere vorbereitende Maßnahmen eine entsprechende Oberflächengestaltung
auf einem vergleichsweise dünnen, selbsttragenden Harzfilm herstellen.
Ein wesentliches Merkmal der Bemusterung des in F i g. 1 wiedergegebenen Gegenstandes besteht
darin, daß man ein Material, beispielsweise einen Überzug, Farbe od. dgl., auf eine Oberfläche der
Platte 12 in im Abstand befindlichen Zonen derart
aufbringt, daß unregelmäßige oder zufällige Formen überzogener und nicht überzogener Bereiche entstehen,
welche durch den selbsttragenden Harzfilm abgedeckt sind. DieserFilm ergibt, wenn er in innigen
Kontakt mit der behandelten Oberfläche des porösen Körpers gebracht wird, wobei die überzogenen
Bereiche den Film gegenüber den nicht überzogenen Bereichen hervortreten lassen, ein reliefartiges Aussehen,
welches die Ansehnlichkeit des Endproduktes wesentlich verbessert.
F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung zum Aufbringen von Überzugsmaterial od. dgl. auf eine Hauptoberfläche
14 einer starren porösen Platte 12, wobei die Oberfläche nach der Behandlung mit zufällig angeordneten,
überzogenen und nicht überzogenen Zonen verschiedener Abmessungen und Gestalt versehen
ist. Die Anordnung nach F i g. 2 enthält einen Förderer 16, welcher auf den Walzen 17, 18 und 19
montiert ist. Das Obertrum 20 des Förderers 16 nimmt die starren Faserplatten 12 auf, die mit dem
Überzugsmaterial versehen werden sollen.
Oberhalb des linken Endes des Förderers nach F i g. 2 befindet sich eine umlaufende Welle 22,
welche eine Aufbringwalze 24 trägt, die das Überzugsmaterial auf die Platten überträgt, indem sie das
Überzugsmaterial über die Oberfläche 14 der Faserplatte 12 aufstreicht. In der Nähe der Walze 24 befindet
sich eine Bemessungswalze 28, die auf einer zur Welle 22 parallelen umlaufenden Welle 30 montiert
ist. Die Walze 28 läßt sich durch eine übliche, nicht gezeichnete Einstellvorrichtung in Richtung
der Aufbringwalze 24 bewegen bzw. von ihr entfernen.
Das Überzugsmaterial 32, bei dem es sich um eine Farbe oder ein anderes Material zum teilweisen
Überziehen der Oberfläche 14 handeln kann, wird in den Spalt zwischen den Walzen 24 und 28 eingeführt,
wie man aus F i g. 2 erkennt. Die benachbarten Oberflächenbereiche der Walzen bilden dabei zunächst
einen Behälter für die Farbe oder das Überzugsmaterial, die auf die Platten 12 aufgebracht werden
sollen. Durch Einstellen der Walze 28 bezüglich der Walze 24 wird die Menge des auf der Aufbringvorrichtung
befindlichen Materials durch den Abstand zwischen den Walzen begrenzt oder bemessen.
Das Überzugsmaterial wird über ein Rohr 34 von einem nicht gezeichneten Vorratsbehälter zugeführt,
wobei die Zuführungsgeschwindigkeit dieses Materials durch ein Ventil 35 gesteuert wird. Ein Abstreifer 36
greift auf die Oberfläche der Meßwalze 28 und kratzt überschüssiges Uberzugsmaterial ab, so daß eine
genaue Bemessung des Farbfilmes od. dgl. möglich ist, der an der Aufbringwalze 24 haftet. Das Lager
für die die Aufbringwalze 24 tragende Welle 22 läßt sich bezüglich der Oberfläche der Platte 12 einstellen,
so daß man eine genaue Aufbringung des Überzugsmaterials auf der Oberfläche 14 erhält.
Die Lage der Meßwalze 28 wird so eingestellt, daß die Menge des auf die Platten 12 zugeführten Überzugsmaterials
derart begrenzt ist, daß die Oberfläche 14 dieser Platten nur unvollständig überzogen oder
abgedeckt wird. Die Oberflächen 14 der Platten werden deshalb im Unterschuß mit Farbe oder Überzugsmaterial versorgt. Durch dieses Aufbringverfahren
des Materials entstehen Punkte oder Flecken 40 unterschiedlicher Größe und Form in zufälliger Verteilung
auf der Oberfläche 14 mit Fehlstellen oder
nicht überzogenen Bereichen 41 zwischen den benachbarten Flecken, wie man aus F i g. 4 und 5
erkennt. Die Flecken 40 bilden die erste Überzugskomponente auf der Platte 12.
Das Obertrum 20 des Förderers 16 wird kontinuierlieh nach rechts nach F i g. 2 vorgerückt und führt
die überzogenen oder behandelten Platten 12 durch einen Trocken- oder Aushärteofen 42, welcher mit
Hilfe geeigneter Heizvorrichtungen oder durch den Ofen geleiteter Heißluft erhitzt wird und dazu dient,
die auf die Platten an der Aufbringstelle aufgebrachten Farb- oder sonstigen Substanzen auszuhärten. Die
aus dem Ofen 42 kommende, teilweise überzogene Platte 2 ist in Fig. 4 im Ausschnitt wiedergegeben.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Aufbringung eines selbsttragenden Filmes aus
einem elastischen oder biegsamen Material, vorzugsweise einem Harz- oder Kunststoffmaterial. Man verwendet
einen nachgiebigen Kunststoffilm, der vergleichsweise dünn ist, so daß er unter Verbesserung
der Schallschluckeigenschaften zu vibrieren vermag.
Die Kunstharzfilmabdeckung wird unter Druck aufgebracht, so daß sie in inniger Berührung, aber
ohne Fixierung auf den überzogenen und nicht überzogenen Bereich der Oberfläche 14 zu liegen kommt
und vorzugsweise an den Kanten 50 der Platte 12 haftet.
F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Aufbringung eines selbsttragenden Filmes 48 zur Bildung der zweiten
Oberflächenkomponente des Produktes. Diese Vorrichtung enthält einen Rahmen 54, der ein
Gehäuse 55 trägt. Im Gehäuse 55 befindet sich ein zweites Gehäuse 56, welches eine Kammer 58 umschließt,
in der Unterdruck herrscht. Eine in die Kammer 58 einmündende Leitung 60 ist mit einem
Sauggebläse zur Erzeugung dieses Unterdruckes in der Kammer 58 verbunden.
Oberhalb des offenen Bereiches des Gehäuses 56 befindet sich ein durchlässiges Glied oder ein Gitter
62 zur Aufnahme der Platte 12, die vorher mit dem Überzugsmaterial behandelt wurde, und zwar derart,
daß die nicht überzogene Oberfläche auf dem Gitter 62 aufliegt. Der die Platte 12 umgebende Teil des
Gitters 62 wird mit einer undurchlässigen Maske 64 aus Papier oder einem anderen geeigneten Material
abgedeckt. Oberhalb des Gitters befindet sich ein in senkrechter Richtung beweglicher Rahmen 66 mit
Stangen 68, welche in am Gehäuse 55 sitzenden Büchsen 70 in senkrechter Richtung verschiebbar
sind.
Außerdem sind nicht gezeichnete Vorrichtungen vorgesehen, welche den Rahmen 66 in senkrechter
Richtung bewegen, um damit den Harzfilm 48 der Oberfläche 14 der Platte 12 genau gegenüberzustellen.
Der Hauptrahmen 54 ist mit waagerechten, parallelen Schienen 72 versehen, welche einen Wagen 74
tragen, der mit Rollen 76 ausgerüstet ist. Diese Rollen 76 stehen mit den oberen Flächen der Schienen 72
im Eingriff. Der Wagen läßt sich längs dieses Schienenweges bewegen. Der Wagen 74 ist mit einer So
Kammer 78 ausgerüstet, welche Heizelemente 80 umschließen, die den Film 48 erwärmen, wenn der
Wagen 74 in die Stellung bewegt wird, in der die Heizelemente 80 in der Nähe des Filmes liegen.
Die Heizstufe enthält einen zusätzlichen Rahmen 66 in angehobener Lage, wie man aus F i g. 3 ersieht,
wobei der Film in der Nähe der Heizelemente 80 sitzt. Der Film ist ein Harzfilm und besteht beispielsweise
aus Polyvinylchlorid. Er ist verhältnismäßig dünn und besitzt vorzugsweise eine Dicke von etwa
0,05 mm, obwohl auch Filme mit größerer Stärke bis zu 0,018 bis 0,2 mm Verwendung finden können.
Durch die Erwärmung dehnt sich der Film 48 zuerst wegen seines normalen Wärmeausdehnungskoeffizienten
aus, zieht sich aber dann infolge der bei seiner Herstellung geschaffenen Molekularstruktur
zusammen. Der Film behält seine Eigenschaft bei maximaler Temperatur, bei der die Spannung in den
Film eingeführt wird. Dies erfolgt während der Kalandrierung des Filmes. In einem bestimmten
Temperaturbereich beginnt der Film zu schrumpfen oder sich zusammenzuziehen. Da die Temperatur
zunimmt, zeigt sich eine Ausdehnung durch ein leichtes Durchsacken des Filmes gegenüber dem
Tragrahmen an.
Die Erwärmung des Filmes läßt sich automatisch durch nicht gezeichnete Steuervorrichtungen steuern.
Der Rahmen 66 wird dann nach unten bewegt und legt den leicht durchgesackten Film 48 auf die überzogene
Oberfläche 14 des Faserkörpers 12 auf dem Gitter 62 ab. Der Unterdruck in der Kammer 58
führt zu einem nach unten auf die Oberfläche des Filmes 48 wirkenden Luftdruck, da der Unterdruck
durch den porösen Plattenkörper hindurchwirkt und somit ein Druckdifferential zwischen der oberen und
unteren Oberfläche des Filmes erzeugt.
Der Atmosphärendruck oberhalb des Filmes drückt den erweichten Kunststoffilm in innige, enge Berührung
mit allen Oberflächenteilen und -bereichen der Oberfläche der Platte 12 und der Hauptoberflächenbehandlungskomponente
auf der Platte. Der erweichte und nachgiebige Zustand des unter Druck befindlichen Filmes führt zu einem Einpressen desselben in
die auf der Oberfläche der Platte 12 gebildeten versenkten Bereiche und zu einer innigen Berührung mit
den erhabenen Bereichen oder Stegen auf der Oberfläche, die durch die Farb- oder Überzugsfiecken 40
gebildet sind, so daß sich eine Wiederholung der Primäroberflächenkomponente oder der überzogenen
und nicht überzogenen Bereiche der Oberfläche im Film 48 ergibt und damit ein reliefartiges Gebilde
entsteht, welches Lichter und Schatten oder Farbänderungen der Stegbereiche und der Talbereiche
hervorhebt.
Das Eindrücken des FUmes in kontinuierlichen innigen und engen Kontakt mit allen kleinen Bereichen
der vom Film abgedeckten Oberfläche führt zu einem besonderen Effekt, weil die vergleichsweise
glätten Stege unterhalb des Filmes zu einer unterschiedlichen Lichtstreuung oder -reflektion zwischen
diesen Bereichen des Filmes und den Filmbereichen führen, welche die Täler in der Nähe dieser Stege
abdecken. Der Film wird infolge seiner plastischen Eigenschaften über die abgeschrägten Bereiche 15
und um die Seitenkanten 50 der Platte nach unten gezogen und umfaßt die Kanten fest, ohne daß er an
den Ecken knittert.
Die Platte 12 wird mit einem Klebstoff bestrichen, so daß der Film in diesem Bereich an der Platte
haftet. Ein insbesondere für PolyvinylchloridfUme geeigneter Klebstoff ist ein Chlorprengummi, wie er
unter dem Handelsnamen »Neopren« gelöst in einem Lösungsmittel, wie Methyläthylketon, vertrieben
wird. Durch die klebende Verbindung des Filmes in den genannten Bereichen der Platte und durch den
wesentlichen, den Film in innige Berührung mit allen
Claims (4)
1. Schallschluckende Platte aus gebundenem Fasermaterial mit farbiger und/oder reliefartiger
Oberflächenverzierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenverzierung mit
einer selbsttragenden Kunststoffolie abgedeckt ist, die sich an allen Stellen in unmittelbarer, aber
nicht haftender Berührung mit den Oberflächenkonturen befindet.
2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie an den Kanten der
Platte haftend befestigt, insbesondere verklebt ist.
3. Platte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolie aus einem
Polyvinylkunststoff besteht.
4. Verfahren zum Herstellen der schallschlukkenden Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufbringen des reliefartigen Musters auf den im wesentlichen
starren, porösen, aus gebundenen Fasern bestehenden Plattenkörper eine dünne selbsttragende
Kunststoffolie über die reliefartige Oberflächenzone aufgelegt und dann auf die Folie
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