DE1479974A1

DE1479974A1 - Verfahren zur Herstellung von stossfesten Kunststoffschaumplatten

Info

Publication number: DE1479974A1
Application number: DE19621479974
Authority: DE
Inventors: Adolf Kurtz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1962-03-31
Filing date: 1962-03-31
Publication date: 1969-07-17
Also published as: GB1034355A; CH421494A; US3270103A

Description

Verfahren zur Herstellung von stoßfesten Kunststoffschaumplatten Es ist bekannt, Platten aus geschäumtem Kunststoff mit Hilfe von Sperrholz, Kunststoffplatten oder Streckmetall sowie mit Zementputz an den Außenflächen zu verstärken und dadurch als sogenannte Sandwich-Platten biege- und druckfest zu machen.
Nachteilig bei diesen bekannten Ausrührungen ist das gegenüber der unverstärkten Platte erhöhte Gewicht, die verminderte Isolierfähigkeit im Verhältnis zur Gesamtdicke, das nachträgliche Bearbeiten der vom Block geschnittenen Platten oder der für sich hergestellten Gegenstände sowie bei Streckmetall die geringe Wetterfestigkeit und die große Korrosionsanfälligkeit.
Es ist andererseits auch bekannt, Beton mit Baustahlgeweben zu bewehren, um ihn zug- und schubfest auszubilden.
Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von stoßiesten und gegen Druck, Zug und Schwindung beständigen Kunststoffschaumplatten oder aus einzelnen Kunststoffschaumplatten oder -bahnen bestehenden Wänden vorzuschlagen, wobei die oben genannten Nachteile der bisherigen AusfUhrungen vermieden werden sollten. Die so hergestellten Platten sollten gegebenenfalls zu mit Füllungen versehenen Wänden oder Decken und für Isolierschichten von Wänden, Böden und Decken verarbeitet werden.
Es wurde nun gefunden, daß man sehr feste Kunststoffschaumplatten und -bahnen dadurch erhält, daß den Plattengrößen entsprechend ausgebildete Bewehrungsnetze oder Bewehrungsskelette aus Kunststoff-Fasern, -Draht oder anderen-Formkörpern hergestellt, diese mit Klebemittel, z.B. Leim, verstehen, die so klebrig gemachten Netze oder Skelette Jeweils einzeln in einer Vorform mit Kunststoffgranulat verbunden bzw. gefällt, die mit Kunststoffgranulat umgebenen Netze bzw. Skelette nacheinander in eine am Boden mit Granulat versehene Hauptform gelegt und schichtweise mit Zwischenschichten aus Granulat versehen, die Hauptform danach im ganzen mittels Wärme behandelt und ihr Inhalt-zu einem mehrere Platten enthaltenden Block aufgeschäumt, der Block nach dem Erkalten aus der Hauptform genommen und zwischen den einzelnen Netzen und Skeletten in Platten getrennt und zu Wänden, Belägen oder Isolierschichten zusammengesetzt werden.
Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht demnach darin, die Schaumstoffplatten mit Kunststoff-Fasern oder ähnlichen Formkörpern in geeigneter Weise zu bewehren, wobei eine enge Verbindung der eingelegten Bewehrung mit dem sie umgebenden Schaumstoff erzielt wird. Infolge der hohen Festigkeit der Bewehrungsmittel und ihrem geringen Gewicht wird das Plattengewicht nicht wesentlich erhöht, andererseits aber eine sehr wirkungsvolle Erhöhung der Festigkeit erreicht.
Zweckmäßig werden die Bewehrungsskelette dadurch hergestellt, daß ein ebenes Kreuzgitter aus Kunststoffdraht gefertigt, an den Kreuzungspunkten mit Leim verklebt, über eine Form abgekröpft und das so hergestellte Innenteil des Bewehrungsskelettes an den beiden Außenflächen mit ebenen Kreuzgittern verbunden wird.
Eine weitere Erhöhung der Festigkeit wird dadurch erzielt, daß die Hauptform nach den äußeren Flächen zu mit schwach vorgeschäumtem Granulat, die Zwischenschichten im Innerer. der Form aber mit stark vorgeschäumtem Granulat gefüllt werden. Auf diese Weise werden harte, abriebfeste Oberflächen gebildet.
Eine weitere Erhöhung der Festigkeit bei kleinem Gewicht erreicht man dadurch, daß die Bewehrungsnetze oder -skelette in ungleicher, an den Rändern der einzelnen Platte Jeweils enger, gegen die Mitte der Platte weiter werdender Maschetweite eingelegt werden.
Die fertigen Platten werden an den zusariimenstoßenden Kanten einseitig oder beiderseits durch in die beiden Platten gleichzeitig eingedrückte, mit Spitzen versehene Verbinder miteinander zugfest zu Wänden und Decken verbunden.
Es ist möglich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lange bewehrte Bahnen aus geschäumtem Kunststoff herzustellen, welche leicht aufgerollt und gebogen werden können. Hierzu wird das Bewehrungsnetz oder Bewehrungsskelett aus Kunststoff-Fasern schneckenförmig mit gleichmäßigen Zwischenräumen aufgerollt und in eine zylindrische Blockform eingelegt, mit Klebemittel verstehen, in Granulat eingebettet, die gefüllte Blockform mit Wärme behandelt und zu einem Block aufgeschäumt und der Block nach dem Erkalten aus der Form genommen und schneckenförmig zu einer zusammenhängenden, das Bewehrungsnetz oder Bewehrungsskelett in einfacher Schicht enthaltenden Bahn aufgeschnitten.
In den Figuren ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von stoßfesten Kunststoffschaumplatten und die hierzu nötigen Vorrichtungen genauer dargestellt, und zwar zeigen Figur 1 und 2 ein ebenes Kreuzgitter, Figur 3 ein abgekröpftes Kreuzgitter, Figur 4 eine Form zur Herstellung des abgekröpften Kreuzgitters, Figur 5 ein fertiges Bewehrungsskelett, das aus einem Innenteil mit außen aufgelegten und verbundenen Kreuzgittern besteht, im Querschnitt, Figur 6 ein Bewehrungsskelett im Längsschnitt, Figur 7 eine fertige bewehrte Schaum stoffplatte mit abriebresbe-r Oberfläche und Figur 8 eine in Schneckenform hergestellte und aufgeschnittene lange Kunststoffbahn.
Die zur Bewehrung der Platten nötigen ebenen Kreuzgitter werden aus Kunststoffdraht hergestellt (Figur 1 und 2). Man kann hierzu beispielsweise gezogene und vorgestreckte Polyamiddrähte mit einer Dicke von 0,5 mm verwenden. Die Herstellung der Kreuzgitter wird erleichtert, wenn man die Drähte 1 parallel zueinander über einen am Rand mit Einschnitten versehenen Rahmen spannt. Der Abstand der Einschnitte entspricht der Maschenweite. Über diese Drähte werden senkrecht dazu die oberen Drähte 2 in gleicher Maschenweite gespannt. Hierbei werden die Drähte 1 und 2 nicht miteinander verflochten. Mit Hilfe einer Spritzpistole wird auf dieses aus lose aufeinanderliegenden Drähten bestehende, ebene Kreuzgitter eine geeignete verklebende Flüssigkeit, z.B. Leim, gesprüht. An den Kreuzungspunkten 3 verbinden sich die Drähte miteinander (Figur 2).
Zur Herstellung der Bewehrungsskelette (Figur 3) wird ein in der besprochenen Weise hergestelltes Kreuzgitter in eine Form 6 gelegt, die entsprechend den Wellen 4 des Skelettes (Figur 3) mit längsverlaufenden konischen Rillen 5 versehen ist (Figur 4). Mit einer passenden Gegenform, die in Figur 4 nicht dargestellt ist, z.B. einem Zylinder mit umgekehrt eingeschnittenen Rillen, wird das ebene Kreuzgitter zu dem Innenteil 7 des Bewehrungsskelettes (Figur 5) abgekröpft.
In ähnlicher Weise wie bei der Herstellung des Kreuzgitters wird danach das Innenteil des Skelettes (Figur 5) mit ebenen Kreuzgittern 8 und 9 belegt und mit Leim besprüht. Auch hier verbinden sich die Kreuzungspunkte 10 des Innenteils mit den Kreuzgittern durch den Leim und bilden ein steifes Drahtske lett. Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch das Skelett.
Diese Skelette werden einzeln in einer Vorrorm mit Kunst stoffgranulat verbunden und danach in eine am Boden mit vorgeschäumtem Kunststoffgranulat versehene Hauptform gelegt.
Dann werden Zwischenschichten aus Granulat eingefüllt, die die Zwischenräume des Skelettes anfüllen. Auf das so gefüllte Skelett wird eine weitere Zwischenschicht aus Granulat geschüttelt und auf diese in der gleichen Weise ein Skelett aufgelegt. Man füllt die Hauptform mit Skeletten und Kunststoffgranulat und schäumt sie in der Wärme auf. Hierbei werden die Skelette allseitig eng von Schaumstoff umschlossen, und die einzelnen Teilchen aus Kunststoff verschweißen miteinander.
Der so entstandene, mit Skeletten armierte Block wird mit Hilfe eines elektrisch geheizten Drahtes oder mit einer Bandsäge in üblicher Weise zu Platten zerschnitten. Diese Platten besitzen trotz der Armierung den hohen Isolierwert der nichtarmierten Platten aus geschäumtem Kunststoff. Sie sind andererseits aber nicht schwerer als diese und besitzen eine viel größere Schub~, Zug und Biegefestigkeit als die unbewehrten Kunststoffplatten. Die Festigkeitseigenschaften der erfindungsgemäßen Platten können entsprechend den gestellten Anforderungen durch die Wahl des Drahtdurchmessers, der Maschenweite des Gitters sowie durch die Einstellung der Härte des geschäumten Kunststoffes in einem weiten Bereich verändert werden.
Die äußeren Teile der Platten, die bekanntlich aus statischen Gründen bei einer Biegungsbeanspruchung ohnehin den Hauptanteil der Spannungen aufnehmen, können besonders abriebfest und hart gemacht werden. Hierzu wird die Hauptform nach den äußeren Flächen der herzustellenden Platten zu mit schwach vorgeschäumtem,feinkörnigem Granulat gefüllt. Der Innenraum der Skelette wird dagegen mit grobkörnigem, stark vorgeschäumtem Kunststoffgranulat ausgefüllt. Nach dem Aufschäumen entstehen verdichtete und härtere Oberflächen 11 (Figur 7). Diese druckfesten Außenschichten ergeben in Verbindung mit dem zugfesten Gitter eine sehr feste biegungssteife Platte.
Will man mehrere solcher Platten gleichzeitig in einer Hauptform herstellen, so werden auch die Zwischenschichten zwischen zwei Skeletten Jeweils aus stark aufgeschäumtem Granulat aufgebaut. Nach dem Aufschäumen wird der Block in der besprochenen Weise zu einzelnen Platten zerlegt. Hierzu schneidet man den Block Jeweils in der Mitte einer harten Schicht in Teile.
Zur Herstellung von langen verstärkten Bahnen werden entsprechend lange Skelette oder Kreuzgitter schneckenförmig aufgerollt und in eine zylindrische Blockform eingelegt. Nach dem Auffüllen mit Kunststoffgranulat wird die'Form fertiggeschäumt. Der zylindrische Block wird nach dem Erkalten schneckenförmig zu einer zusammenhängenden, das Bewehrungsskelett oder -netz in einfacher Schicht enthaltenden Bahn aufgeschnitten (Figur 8).
Beim Aufschäumen von einfachen Teilen, z.B. von Blumenkästen oder Vasen, kann die Festigkeit schon durch Einlegen eines ebenen Gitters (entsprechend Fig. 1, 2) erheblich erhöht werden. Stellt man hierbei den geschäumten Kunststoff weich ein, so kann man die fertige Bahn bzw. Platte bei entsprechenden Abmessungen um Rohre oder kantige Profile wickeln, ohne daß sie bricht.
Die Kunststoffplatten, die gemäß der Erfindung bewehrt sind, können im Baugewerbe zum Ausbau von Außen- und Innenflächen in einem weiten Anwendungsbereich verwendet werden. Dadurch wird es möglich, Füllungen für Wände ohne zusätzliche Arbeiten herzustellen. Bei Deckplatten kann der tragende Lattenrost erheblich weitmaschiger sein oder durch armierte Leisten ersetzt werden. Bei einer Verkleidung von Sparrenuntersichten in Dachböden ist eine Spannweite von 65 cm von Sparren zu Sparren ohne zusätzliche Sicherung gegen Bruch durch Stoß erreichbar.
Auch für den Leichtbau von Möbeln bietet das erfindungsgemäße Verfahren besondere Vorteile. Es können damit Leichtmöbel Sür Transportfahrzeuge, wie Schiffe, hergestellt werden. Hierbei genügt ein Hartlacküberzug oder ein Furnier aus Kunststoff zur Festigung der Außenhaut des Teiles, während die Gesamtfestigkeit durch die Innenarmierung ausreichend hoch gehalten werden kann.
Auch zur Herstellung von Teilen für Kühlschränke und Kühltruhen ist das Verfahren mit Vorteil anzuwenden. Durch die Herstellung von leicht biegsamen Bahnen ist es möglich, die Platten für Dekorationen und zur Verpackung von Gütern zu verwenden. Ein weiterer Vorteil im Bauwesen ergibt sich infolge der Armierung mit Kunststoffdraht. Auf diese Weise können lange Isolierbahnen in gerolltem Zustand transportiert und einfach und billiger als die bisher üblichen Platten verlegt werden. Auch für die Isolierung von Rundbehältern bietet diese Herstellungsform Vorteile.
Belastungsbeisieie z Biegeversuche von rechteckigen armierten bzw. nichtarmierten Platten mit den Abmessungen 20 x 20 x 3 cm bei Verwendung eines 0,5 mm dicken Kunststoffdrahtes ergaben die nachfolgenden Ergebnisse: Bei einer Stützweite von 15 cm wurde mit einer armierten Platte bei einer Durchbiegung von 2,4 cm eine Höchstbelastung von 60 kg, den von 7,8 kg/cm2, erreicht. Hierbei zeigten sich an der Unterseite der Platte kleine, nur bis zum eingeschäumten Gitter gehende Risse. Die Platte brach nicht.
Bei einer nichtarmierten gleichgroßen Platte entstand bei einer Durchbiegung von 1,2 cm und einer Höchstbelastung von 47 kg, d. h. bei einer Flächenbelastung von 5,8 kg/cm2, ein Bruch.
Bei härterer Einstellung der Kunststoffplatte wäre die armierte Platte zu einer noch höheren Lastaufnahme fähig. Dies zeigte sich eindeutig bei einer Durchstoßprüfung, wobei die Platte Jeweils auf ein kreisrundes Auflager von 8,5 cm Durchmesser gelegt und von einem Dorn von 2 cm Durchmesser durchstoßen wurde. FUr den Durchstoß der armierten Platte wurde eine Kraft von 109 kg benötigt, während die nichtarmierte Platte schon bei 21 kg Last gebrochen wurde.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von stoßfesten, gegen Druck, Zug und Schwindung beständigen Kunststortschaumplatten oder aus einzelnen Kunststoffschaumplatten oder -bahnen bestehenden und gegebenenfalls mit Füllungen versehenen Wänden oder Decken und Isolierschichten von Wänden, Böden und Decken, dadurch gekennzeichnet, daß den Plattengrößen entsprechend ausgebildete Bewehrungsnetze oder Bewehrungsskelette aus Kunststoff-Fasern, -Draht oder anderen -Formkörpern hergestellt, diese mit Klebemittel, z.B. Leim, versehen, die so klebrig gemachten Netze oder Skelette Jeweils einzeln in einer Vorform mit Kunststoffgranulat verbunden bzw. gefüllt, die mit Kunststoffgranulat umgebenen Netze bzw.

Skelette nacheinander in eine am Boden mit Granulat versehene Hauptform gelegt und schichtweise mit Zwischenschichten aus Granulat versehen, die Haupt form danach im ganzen mittels Wärme behandelt und ihr Inhalt zu einem mehrere Platten enthaltenden Block aufgeschäumt, der Block nach dem Erkalten aus der Hauptform genommen und zwischen den einzelnen Netzen und Skeletten in Platten getrennt und diese zu Wänden, Belägen oder Isolierschichten zusammengesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Bewehrungsnetze oder Bewehrungsskelötte beispielsweise ein ebenes Kreuzgitter aus Kunststoffdraht hergestellt, an den Kreuzungspunkten mit Leim verklebt, über eine Form abgekröpft und das so hergestellte Innenteil des Bewehrungsekelettes an den Außenflächen mit ebenen Kreuzgittern verbunden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptform nach den äußeren Flächen zu mit schwach vorgeschäumtem Granulat, die Zwischenschichten im Inneren der Form aber mit stark vorgeschäumtem Granulat gefüllt werden, damit sich harte, abriebfeste Oberflächen bilden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungsnetze oder -skelette in ungleicher, an den Rändern der einzelnen Platte Jeweils enger, gegen die Mitte der Platte weiter werdender Maschenweite eingelegt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Platten an den zusammenstoßenden Kanten einseitig oder beiderseits durch in die beiden Platten gleichzeitig eingedrückte, mit Spitzen versehene Verbinder miteinander zugfest zu Wänden oder Decken verbunden werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewehrungsnetz oder Bewehrungsskelett aus Kunststoff-Fasern schneckenförmig mit gleichmäßigen Zwischenräumen aufgerollt und in eine zylindrische Blockform eingelegt, mit Klebemittel versehen, in Granulat eingebettet, die gefüllte Blockform mit Wärme behandelt und zu einem Block aufgeschäumt und der Block nach dem Erkalten aus der Form genommen und schneckenförmig zu einer zusammenhängenden, das-Bewehrungsnetz oder Bewehrungsskelett in einfacher Schicht enthaltenden Bahn aufgeschnitten wird.

Zeichn.