DE1504742A1

DE1504742A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von duennen Metallfolien mit Hartschaum

Info

Publication number: DE1504742A1
Application number: DE19651504742
Authority: DE
Inventors: Felix Pleines
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-11-23
Filing date: 1965-11-23
Publication date: 1969-05-22
Also published as: DE1504742B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von dünnen Metallfolien mit Hartschaum Die erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Verbinden von dünnen Metallfolien, insbes. Stanniol, mit Hartschaumstoff, vorzugsweise mit Polystyrol-FolienO Hartschaumstoffe, und zwar speziell Polystyrol, sind als Werkstoff zur Isolierung auf den verschiedensten technischen Gebieten besonders gut geeignete Speziell findet Hartschaum deshalb auch auf dem Gebiet der Bautechnik große Verwendung zur Isolierung von Räumen gegenüber Temperaturwechsel. Zum Abdichten von Dachräumen in Wohnbauten ist Hartschaumstoff bzw Polystyrol deshalb bec sonders gut geeignet, weil dieser Werkstoff luftdurchlässig ist, also "atmet", jedoch gegenüber Temperatur gut isoliert und auch Feuchtigkeit, Staub, Schnee und dergleichen nicht durchläßt. Es wurde nun festgestellt, daß die Isoliereigenschaften von ilartschaumstoff, beispielsweise Polystyrol-Folien, noch dadurch verbessert werden kann, daß einseitig

oder

r

gegebenenfalls auch beidseitig eine dünne Metallfolie, vorzugsweise Stanniol auf dem hartschaumstoff angebracht wird. Diese dünne Metallfolie gewälirt dem Isolierkörper eine bassere haltbarkeit, vor allem dann, wenn es sich um sehr dünne Isolierk0rper, nämlich um Hartschaumstofffolien handelt. Weiterhin hat die Metallfolie die vorteilhaft Wirkung, daß Strahlungen jeglicher Art reflektiert werden, und zwar sowohl Wärme-, Licht-, radioaktive Strahlen usw. Eine mit einer Metallfolie versehene Hartschauinstoffolie ist deshalb als Isoliermittel besonders vorteilhaft.
Es ist bereits bekannt, Hartschaumstoff, und zwar Polystyrol mit Stanniol zu kaschieren, und zwar unter Zwischenschaltung einer Papierschicht. Es existieren nämlich bisher noch keine geeigneten Kleber, die eine ausreichend dauerhafte und haltbare Jerbindung zwischen Hart schaumstoff und Stanniol unmittelbar gewährleisten. Die vorhandenen Kleber werden entweder mit der Zeit brüchig, so daß sich die Stanniolfolie ablöst, oder die Kleber sind leicht brennbar, so daß sie in der Bautechnik zu Isolierzwecken durchweg nicht zuässig sind, Außerdem sind die herstellungskosten. von hartschaumstoffolien mit unter Zwischenschaltung von Papler aufkaschiertem Stanniol sehr hoch, so daß sie als universelles Isoliermittel im Bauwesen in größerem Umfange nicht in Frage kommen.
Die Erfindung befaßt sich mit der Herstellung einer ausreichend haltbaren, dauerhaften Verbindung zwischen Hartschaumstoff, speziell Polystyrol-Folie mit Metallfolien, insbesondere Stanniol. Nach der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe soll die Beschichtung des Hartschaumstoffs mit Stanniol in technisch einfacher Weise durchgeführt werden, jedoch unter Erzielung einer dauerhaften haltbaren Verbindung zwischen dem Hartschaumstoff und dem Stanniol.
Die Erfindung besteht darin, daß die an den Hartschaumstoff, insbesondere an die Polystyrol-Folie angedrückte Metallfolie mit einer Vielzahl kleiner Löcher versehen wird. Das Vorhandensein der kleinen Löcher, die in einer möglichst großen Anzahl, vorzugsweise mit regelmäßigen Abständen voneinander vorzusehen sind, werden verschiedene überraschende Vorteile erreicht. Zunächst ergeben die vielen Löcher eine innige Verbindung des Hartschaumstoffs mit der Metallfolie. Zum anderen gestatten die Löcher den Luftdurchtritt durch die Metallfolie hindurch. Dies hat einmal den Vorteil im eingebauten Zustand der Isolierkörper, weil trotz des Vorhandenseins der Metallfolie der Isolierkörper "atmet". Weiterhin wird aber auch erreicht, daß während der Herstellung der Verbindung wischen Metallfolie und Hartschaumstoff sich zwischen diesen beiden Schichten 5 aiiimelnde Feuchtigkeit abgeführt werden kann, so daß die einander zugekehrten flächen des Hartschaumstoffs und des Stanniols vollkommen trocken sind.
Ein weiterer wesentlicher Vorschlag der Erfindung besteht darin, daß die Löcher durch Eindrücken der Netallfolie, insbesondere durch Spitzen von Nadeln erzeugt werden1 derat, daß Locllränder der Metallfolie beim Iierstellen der Löcher in den Hartschaumstoff eindringen. Die nach Art einer Verzahnung in den Hartschaumstoff eindringenden Lochränder der Metallfolie bewirken eine beträchtliche Verbesserung der Haltbarkeit der Verbindung zwischen Metallfolie und Hartschaumstoff.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Metallfolie auf den hartschaumstoff vor dem Anbringen der Löcher unter gleichzeitiger Erwärmung weigstens der der Metallfolie sugekehrten Oberseite des Hartschaumstoffs auf diesen aufgedrückt wird, wobei die Erwärmung iiii Bereich der Plastifizierungsternperatur des Schaumstoffs liegt, derart, daß lediglich die der Folie zugekehrte Uberfläciie des ha@tschaumstoffs etwas plastifiziert wird. hiernach wird also beim Andrücken der Metallfolie die Oberfläche des hartschaumstoffs etwas plastifiziert ; so daß sich eine festere Haut auf dieser Seite bildet, in die die Ränder der in der Metallfolie anschließend angebrachten Löcher besseren Halt im Hartschaumstoff haben.
Die haltbarste Verbindung zwischen der Metallfolie und dem Hartschaumstoff wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß wenigstens die der Metallfolie zugekehrte Oberseite des hartschaumstoffs nach dc Anbringen der Löcher erwärmt wird, insbesondere unter gleichzeitiger Druckauftendung, wobei die Temperatur im Bereich der Plastifizierungsemperatur des ilartschauinstoffs liegt, derart, daß der an der Oberfläche plastifizierte IIartschaumstoff in die Löcher eindringt. Hierdurch wird eine regelrechte formschlüssige Verbindung zwischen dem Hartschaumstoff und der Metallfolie erreicht, wodurch eine besonders gute Haltbarkeit der Verbindung erzielt wird.
Weitere Vorschläge der Erfindung bestehen in der Ausbildung von Vorrichtungen zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte. Dabei kann nach einem Merkmal der Erfindung : zwischen der Hetallfolie und dem Bahn Hartschaumstoff eine zugbelastbare dünne mit Durchbrechnngen, und zwar insbesondere ein großmaschiges Jutegewebe, Kunststoffgewebe oder dergleichen vor dem Anbringen der Löcher angeordnet werden. Ein derartiges Gewebe erhöht die Belastbarkeit des erfindungsgemäßen Isolierkörpers, insbesondere bei Bahnen, die über eine größere Spannweite frei durchhängen. Die Metallfolien wird zumindest im Bereich der gF Durchbrechungen an den Hartschaumstoff angedrückt, wobei in diesem Bereich auch die die Haltbarkeit erhöhenden Löcher angeordnet sind. Das Gewebe kann dabei in den Hartschaumstoff eingedrückt werden.
Die Erfindung wird nicht nur in den in den gesaiiiten Unterlagen offenbarten Aufgaben und Merkmalen fttr sich gesehen, sondern auch in den verschiedenen möglichen Kombinationen der Aufgaben bzw. Merkmale untereinander.
Nachfolgend werden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung näher erl tert. Es zeigt: Fig. 19 einen Isolierkörper in Form einer Folie in Draufsicht, Fig. 2t einen Schnitt durch einen Isolierkörper gemäß der Erfindung, Fig. 3s eine Vorrichtung zur Herstellung von bahnenförmigen Isolierkörpern gemäß der Erfindung, Fig. 4g ein Detail bei der Herstellung eines Isolierkörpers gemäß der Erfindung, Fig. 53 eine modifizierte Vorrichtung zur Herstellung von Isolierkörpern in Form von Bahnen gemäß der Erfindung, Fig. 6: zwei Details bei der herstellung von erfindungsgemäßen Isolierkörpern in einer Vorrichtung nach Fig. 5, Fig. 73 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Isolierkörpers nach der Erfindung.
In den Zeichnungen wird die Erfindung bei der Herstellung von bahnenförmigen, also verhältnismäßig dünnen Isolierkörpern mit einseitig angeordnetem Stanniol dargestellt.
Fig. 1 1 zeigt in Draufsicht einen Teil eines derartigen bahnenförmigen Isolicrkörpers. Nach der Erfidnung ist das Stanniol 10 mit einer Vielzahl von kleinen Löchern 11 versehen0 Diese feinen Löcher 11, die vorzugsweise mit kleinen Nadelspitzen hergestellt werden, sind von außen, also von der freien Oberfläche des Stanniols her eingedrückt, so daß, wie aus Fig. 2 ersichtlich, Lochränder 12 in den Hartschaumkörper, insbesondere in die Polystyrol-Folie 13 eindringen0 Dadurch wird eine besonders innige und halte bare Verbindung zwischen der Polystyrol-Folie 13 und dem Stanniol 10 erzielt Die in das Polystyrol eindringenden Lochränder 12 bewirken praktisch eine Verzahnung.
Die Herstellung von langen Bahnen aus Polystyrol-Folie 13 und einseitig angedrücktem Stanniol 10 wird in Fig. 3 anhand einer -schematisch dargestellten Vorrichtung erläutert.
Die Folie, und zwar das Stanniol 10 und die Polystyrol-Folie 13 werden kontinuierlich von Vorratsrollen 14 bzw.
15 abgezogen. Hierfür kann beispielsweise ein Walzen~ paar 16 dienen, von dem die obere, am Stanniol 10 anliegende Walze 16a Heizwalze ist und die untere, an der Polystyrol-Folie 13 anliegende eine Gegendruckwalze 16b ist.
Beide Walzen oder zumindest eine dieser Walzen 16a, i6b werden angetrieben. Die Temperatur der Heizwalze 16a ist so bemessen, daß die dem Stanniol 10' zugekehrte Oberfläche der Polystyrol-Foiie plastifi-ziert wird. Die Temperatur liegt deshalb je nach Vorschubsgeschwindigkeit der Folie bei etwa 130°C. Die Oberfläche des Polystyrols wird dabei bei gleichzeitigem Andrücken des Stanniols 10 mit einer verhältnismäßig dichten und festen Haut versehen.
An das Walzenpaar 16 schließt ein weiteres Walzenpaar an, bestehend aus einrr Nadelwalze 17 auf der Seite des Stanniols 10 und einer Leerlaufwalze 18 auf der Seite der Polystyrol-Folie 130 Auf der Nadelwalze 17 ist in Fig. 4 schematisch ein stark vergrößerter Ausschnitt gezeigt. Die Nadeiwalze ist mit einer Vielzahl von vorzugsweise regelmäßig verteilten Nadeln 19 auf dem Mantel versehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel radial näch außen stehen, aber auch eine andere Anordnung aufweisen können. Die Nadeln 19 ragen nur mit Ihren Spitzen über die Mantelfläche der Nadelwalze 17 hinaus, so daß sie, wie aus Fig. 4 ersichtlich, nur wenig in die Polystyrol-Folie 13 eindringen. Die Nadelwalze 17 liegt unter Eigengewicht auf der Leerlaufwalze 18 bzw. auf den miteinander zu verbindenden Folien auf, so daß beim Durchziehen der Polystyrol-Folie 13 mit dem angedrückten Stanniol 10 eine Vielzahl von Löchern 11 eingedrückt wird. Infolge der besonderen Eindring- und Austrittsbewegung der Nadeln 19 in das Stanniol 10 bzw. in den Hartschaumstoff bilden sich mehr oder weniger ungleichmäßige Lochränder 12, die in den Hartschaumstoff einfassen.
Eine Vorrichtung, durch die eine noch größere IIaltbarkeit der Verbindung des Staniols 10 mit dem hartschaumstoff, also speziell, mit der Polystyrol-Folie 13 erzielbar ist, wird in Fig. 5 schematisch und Fig. 6 im Detail gezeigt. Nanacii ist die Nadelwalze 17 mit der genüberliegenden leerlaufwealze i8 vor, dem Walzenpaar 16, also vor der heizwalze 16a in Transportrichtung der Folie angeordnet. Durch die Nadelwalze 17 werden also zunächst unter gleichzeitigem Andrücken des Stanniols 10 an die Polystyrol-Folie 13 die Löcher 11 erzeugt, wobei, wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 erläutert, die Lochränder 12 in den Hartschaumstoff eindringen. Dann anschließend erfolgt die Erwärmung des Stanniols und damit der zugekehrten Oberfläche des Polystyrol-Folie 13. Die Folge dieser Erwärmung im Bereich der Plastifizierungstemperatur ist, daß Polystyrol in die gebildeten Löcher eindringt und sich hierin in Form von einzelnen Propfen 20 (siehe Fig. 6' rechts) nach dem Erkalten verfestigt. Dadurch wird eine besonders haltbare Verbindung des Stanniols mit dem Polystyrol erzielt. Je nach den Belastung@ nformderungen kann dabei der Abstand der Löcher 11 voneinander gewalt werden, vorzugsweise regelmäßig, unter Umständen aber auch unregelmäßig derart, daß ziun Beispiel in Randgebieten der Bahn mehr Löcher vorgesehen werden, als in mittleren Bereichen.
Filz 7 zeigt im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Isolierkörpers bestehend aus einer Polystyrol-Folie 13 und dem nach der Erfindung aufgebrachten Stanniol 10. Zwischem dem Stanniol 10 und der Polystyrol-Folie 13 ist eine zugbelastbare Schicht angeordnet, und zwar vorzugsweise ein grobmaschiges Gewebe 21 aus Jute, Kunststoff oder dergleichen0 Das Gewebe hat vorzugsweise eine Maschenweite von 10 bis 20 mm, so daß das Stanniol 10 in der geschilderten Art an die Polystyrol-Folie 13 angedrückt und durch die Löcher 11 mit dieser verbunden werden kanne Dabei ist, wie aus Fig. 7 ersichtlich, das Gewebe 21 etwas in die Polystyrol-Folie 13 eingedrückt, so daß eine im wesentlichen glatte Oberfläche erzielt wird.
Anstelle der dargestellten Vorrichtungen mit kontinuierlichem Durchgang von Stanniol 10 und Polystyrol-Folie 13 kann auch eine ke diskontinuierlich arbeitende Vorrichtung mit einem Stempel sowohl zum Anbringen der Löscher als auch zum Aufbringen der erforderlichen Temperatur verwendet werden. Ein derartiger Stempel findet vorzugsweise dann Verwendung, wenn nicht lange Bahnen hergestellt werden, sondern einzelne begrenzte Isolierkörper. Die Erfindung ist sowohl zum kontinuierlichen Verbinden von Hartschaumbahnen mit dünnen Metallfolien geeignet, wie beschrieben, als auch zum Verbinden von Hartschaumplatten und anderen beliebigen Körpern mit Metallfolien.

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zum Verbinden von dünnen Metallfolien, insbese Stanniol mit Hartschaumstoff, vorzugsweise mit Polystyrol-Folien, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Hartschaumstoff, insbes. an die Polystyrol-Folie (13) angedrückte Metallfolie (10) mit einer Vielzahl kleiner Löcher (11) versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (11) durch Eindrücken der Metallfolie (10), insbeste durch, Spitzen von Nadeln (19) erzeugt werden, derart, daß Lochränder (12) der Metallfolie (10) beim Herstellen der Löcher (11) in den Hartschaumstoff eindringen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (10) auf den Hartschaumstoff vor dem Anbringen der Löcher (11) unter gleichzeitiger Erwärmung wenig stens der der Metallfolie (10) zugekehrten Oberseite des Hartschaumstoffs auf diesen aufgedrückt wird, wobei die Erwärmung im Bereich der Plastifizierungstemeperatur des Schaum stoffs liegt, derart, daß lediglich die der Metallfolie (10) zugekehrte Oberfläche des Hartschaumstoffs etwas plastifiziert wird.
4e Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die der Metallfolie (10) zugekehrte Oberseite des Hartschaumstoffs nach dem Anbringen der Löcher (11) erwärmt wird, insbesO unter gleichzeitiger Druckaufwendung, wobei die Temperatur im Bereich der Plastifizierungstemperatur des Hartschaumstoffs liegt, derart, daß der an der Oberfläche plastifizierte Hartschaumstoff in die Löcher eindringt.
5o Verfahren nach einen' oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Netallfolie (10) und dem Hartschaumstoff eine zugbelastbare dünne Schicht mit Durchbrechungen, insbesQ ein grobmaschiges Jutegewebe (-21), Kunstgewebe tod. dgl vor dem Anbringen der Löcher angeordnet wird.
60 Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Schicht, insbes. Gewebe (21) in den Hartschaumstoff eingedrückt wird.
7. Vorrichtung zum kontinuierlichen Verbinden einer dünnen Metallfolie, insbes* Stanniol, mit einer. Hartschaums-tioffolie, insbesO zur Durchführung desVerfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Netallfolie (10) und die Hartschaumstoffolie (13) aneinanderliegend kontinuierlich zwischen Walzenpaaren hindurchführbar sind, von denen eine Walze (17) mit einer Vielzahl von radial abstehenden Nadeln (19) während das andere Walzenpaar (16) beheizt ist und-unter leichtem Druck an den Folien (10,13) anliegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in Transportrichtung der Folien (10, 13) erste Walzenpaar (16) beheizt und das in Transportrichtung dahinterliegende Walzenpaar eine Nadelwalze (17) besitzt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nadeln (i9) versehene Walze in Transportrichtung hinter dem beheizten Walzenpaar angeordnet ist0
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelwalze (17) unter Eigengewicht auf den Folien (10,13) aufliegt,