DE19734943C2 - Verfahren zur Profilierung der Oberfläche eines Verkleidungselementes mit Dämmeigenschaften - Google Patents
Verfahren zur Profilierung der Oberfläche eines Verkleidungselementes mit DämmeigenschaftenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Profilierung der
Oberfläche eines Verkleidungselementes mit Dämmeigenschaften.
Es ist bekannt, Dämmelemente oder auch Verkleidungselemente aus
Mineralwolle zu fertigen und deren Oberfläche zu profilieren.
Bei einer derartigen Materialverwendung hat das Element eine
Struktur mit horizontal zu seinen großen Flächen geordneten
Mineralfasern. Bedingt durch die Struktur kommt es zum
Nachfedern der horizontal geordneten Mineralfasern, auch bei
einem hohen Bindemittelanteil und relativ großer Dichte. Damit
eine Prägung der Oberfläche von dauerhafter Gestalt entstehen
kann, werden deshalb Mineralfasern mit Bindemitteln vermischt,
im feuchten, ungebundenen Zustand in Formen gegeben und darin
verformt. Soll nur die Oberfläche des Produktes
oberflächenstrukturiert werden, so wird auf die Oberfläche des
Elementes eine feuchte Schicht eines Fasermaterials oder
Fasergemisches, vermengt mit Bindemitteln und
Formstabilisatoren aufgetragen und mit Prägewerkzeugen
bearbeitet und danach einem Trocknungsvorgang unterzogen. Es
ist auch bekannt, analog zu der dargestellten Technologie des
mehrschichtigen Aufbaus solcher Elemente das gesamte Material
des Elementes anzufeuchten und in eine Form zu geben, zu
pressen und anschließend das Material verfestigend zu trocknen.
Die DE 40 40 925 A1 offenbart ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus ebenen
Zuschnitten oder Vorformteilen aus mit Bindemitteln versehenen
Zellulose- oder Lignozellulose-Wirrfaservliesen. Analog zu dem
bereits dargestellten bekannten Verfahren wird hier ein
Wirrfaservlies durch Anwendung von Druck und Temperatur
verwendet, bei dem das Vorformteil durch einen einseitig
wirkenden Fluiddruck vollflächig gegen ein formgebendes
Werkzeug verdichtet und ausgeformt wird. Das Verfahren weist
den Nachteil auf, daß hier der gesamte Grundkörper verformt
wird und nicht nur die Oberfläche eines zu strukturierenden
Verkleidungs- oder Dämmelementes.
In der deutschen Offenlegungsschrift 14 71 256 wird ein
Verfahren zur Herstellung von Mineralwolledämmplatten
beschrieben, bei dem in Büscheln angeordnete und mit einem
Bindemittel versehene Wirrfasern geprägt werden, während sich
das Bindemittel in plastischem Zustand befindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Profilierung der Oberfläche eines Verkleidungselementes mit
Dämmeigenschaften zur Verfügung zu stellen, mit dem es möglich
ist, Verkleidungs- und Dämmelemente unter Vermeidung einer
Rückfederung des geprägten Profils trocken zu prägen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst,
bei dem wenigstens eine der großen Oberflächen eines aus einem
Fasermaterial bestehenden Grundkörpers mit aufrecht zu dieser
Oberfläche stehenden Fasern mittels eines senkrecht auf diese
Oberfläche gerichteten Drucks trocken geprägt wird, wobei die
in konkav geprägten Bereichen dem Druck des Prägewerkzeuges
ausgesetzten Fasern- und Faserbereiche an der Oberfläche
gebrochen und/oder irreversibel verformt werden.
Die Erfindung ist sinnvoll ausgebildet, wenn die irreversibel
verformten und/oder gebrochenen Fasern und Faserbereiche in die
geprägten Flächen, deren Oberflächenbereiche verdichtend
eingepreßt werden und an den Prägestellen eine glatte,
gleichmäßig verdichtete, mit einem Prägemuster ausgestattete
Profilfläche auf dem Grundkörper erzeugt wird. Es ist eine
Ausübungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn die
Prägung trocken, als Druckprofilierung der Oberflächen der
Grundkörper der Verkleidungs- bzw. Dämmelemente in einem
Dichtebereich des Materials von 50 kg/m3 bis 170 kg/m3
vorgenommen wird. Die Erfindung ist dadurch vorteilhaft
ausgebildet, daß vorrangig die zur Prägung vorgesehene große
Oberfläche des Faservlieses einer Bearbeitung unterzogen wird,
mit welcher die Oberfläche glatt und ebenflächig gestaltet
wird. Es ist ein vorteilhafter Verfahrensschritt nach der
Erfindung, daß die zu profilierende Oberfläche des Elementes
vor dem Prägen durch eine aushärtende Imprägnierung verfestigt
wird. Das Verfahren gestaltet sich dadurch erfindungsgemäß
vorteilhaft, daß die Profilierung durch einen senkrecht auf die
zu prägende Oberfläche des Grundkörpers gerichteten Druck eines
Prägewerkzeuges vorgenommen wird. Es ist eine Ausbildung der
Erfindung, daß zur Profilierung der Oberfläche der Grundkörper
Prägewerkzeuge benutzt werden, die plattenförmig oder
walzenartig ausgebildet sind. Die erfindungsgemäße Lösung ist
fortgeführt, indem die geprägte Oberfläche nach dem Profilieren
einer oder mehrerer Imprägnierungen unterzogen wird.
Ausgestaltend erhält das Produkt mit profilierter Oberfläche
anschließend an die Imprägnierung ein oder mehrere
Beschichtungen, die farbintensiv oder nichtfärbend sind und dem
Produkt ein gefälliges, an seinen Verwendungszweck anpaßbares
Aussehen verleiht. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist
in die geprägte Oberfläche eines jeden Verkleidungselementes
mit Dämmeigenschaften ein in sich abgeschlossenes Profil
eingearbeitet. In Varianz zur erfindungsgemäßen Lösung kann in
die geprägte Oberfläche eines jeden Verkleidungselementes mit
zugeordneten Dämmeigenschaften ein in sich nicht
abgeschlossenes, sich auf den daneben anordnenbaren Elementen
fortführendes Profil oder Muster aufgeprägt werden. Es ist für
das Verfahren erfinderisch, daß die Verkleidungselemente mit
den ihnen eigenen Dämmeigenschaften in einem kontinuierlichen
Herstellungsprozeß, unter Verwendung eines ungeteilten, sich
durch die Fertigungseinrichtung bewegenden Faservlieses geprägt
werden und das nach dem Prägen das Faservlies, entsprechend der
Elementenart, in beliebige Größen und Formate zerteilt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung weist den Vorteil auf, daß jetzt
mit einem äußerst wirtschaftlichen Verfahren das
Oberflächenprofil eines Verkleidungselementes mit
hervorragenden Dämmeigenschaften in einem Trockenprägeverfahren
hergestellt werden kann. Dem Fachmann ist sofort verständlich,
daß hier mit dem Herstellungsverfahren eine signifikante
Einsparung an Energie, Arbeitszeit und allgemeinen
Fertigungskosten einhergeht. Das Verfahren gestattet es,
Elemente zu prägen, deren Profil formkonstant bleibt, eine
gleichmäßige Oberflächendichte sowie Rauhtiefe bei einer
signifikanten Glätte seiner Oberfläche, auch in den konkav
geformten Oberflächenteilen aufweist. Weil das Grundmaterial so
variiert werden kann, daß es erheblichen physikalischen
Belastungen standhält ist es jetzt möglich, dem Material des
Grundkörpers Strukturen und Materialarten zuzuordnen, die eine
hohe Brandsicherheit gewährleisten. Neben den hohen dekorativen
Eigenschaften, welche den Verkleidungselementen bei ihrer
Anwendung als Decken- oder Wandverkleidung zugemessen sind,
verzeichnet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, daß durch
die irreversible Einformung der Faserbestandteile, insbesondere
in den merklich konkav geprägten Bereichen des Profils, aber
auch in den erhabenen Bereichen eine gleichmäßig große
Oberflächendichte und -glätte erhalten wird, die den
Verkleidungselementen neben ihren hervorragenden akustischen
Eigenschaften einen großen dekorativen bzw. Schauwert
verleihen. Die bereits vorteilhaft erwähnte geringe Rauhtiefe
der geprägten Oberflächen ist die Voraussetzung für eine
wirksame, mit geringen Schichtdicken aufzutragende
Oberflächenbeschichtung der Verkleidungselemente. Es ist nach
der erfindungsgemäßen Lösung ein großer Vorteil, daß die
bereits erwähnte geringe Rauhtiefe und gleichmäßig große
Oberflächendichte der geprägten Oberflächen auch eine Verwendung
der Elemente, unter Auslassen einer nachträglichen Beschichtung mit Farb- oder La
surschichten möglich werden läßt, ohne deren Schauwert zu beeinträchtigen. Durch die
lamellierte Struktur der mit ihren Fasern senkrecht orientierten Grundelemente entsteht ein
wiederkehrendes, aus ästhetischer Sicht angenehmes Muster. Sollte es erforderlich sein,
die Oberflächen zu beschichten, so brauchen die geprägten Bereiche nach dem Prägen
nicht glättend vorbehandelt werden. Ein signifikant als Vorteil herauszuhebender Ver
fahrensbestandteil ist darin zu sehen, daß die Herstellbarkeit großformatiger Platten mit
durchgängiger oder partieller Prägung ebenso möglich ist, wie die Herstellung beliebiger
Formen, Dimensionierungen und Ausführungsarten in Format und Oberflächenprägung
der Elemente. Die erfindungsgemäße Form der Prägung und Oberflächenausbildung der
Verkleidungs- bzw. Dämmelemente ist vorteilhafterweise anhand von Grundelementen
dargestellt, die zweischichtig, mit sich kreuzenden, stegartigen Lamellen ausgebildet sind.
Diese Ausführungsform hat den erheblichen Vorteil einer großen Formstabilität, Verwin
dungssteifigkeit und hervorragenden Dämmwirkung. Sie wurde deshalb ausgewählt, da sie
neben den guten statischen Eigenschaften den Prägedruck des Werkzeuges besser aufneh
men kann. So ist es vorteilhafterweise auch möglich, bei zweischichtig ausgebildeten
Grundelementen die Schichtstärken in unterschiedlichen Mächtigkeiten anzuordnen. Auch
ist es nicht ausgeschlossen, daß die untere Schicht einen Faserverlauf erhält, der parallel
zu den großen Flächen des Elementes gerichtet ist. Vorteilhafterweise ist es jetzt möglich,
die untere Schicht mit einem Material zu versehen, das hohe Brandschutzeigenschaften
aufweist und sehr hitzebeständig ist. Selbstverständlich erhalten die zu prägenden Verklei
dungselemente eine erfindungsgemäß gleichwertig hohe Qualität, wenn sie innerhalb des
Verfahrens mit Elementen ausgebildet werden, die einschichtig strukturiert sind, da sie in
dieser einen Schicht die gleiche stegartige Lamellenausbildung mit einem senkrecht
orientierten Faserverlauf aufweisen.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1 Ein Verkleidungselement in einer Draufsicht mit tiefgeprägten Ornamenten,
Fig. 2 Den Schnitt I-I in Fig. 1,
Fig. 3 Ein sechseckig formatiertes Element mit dreieckig ausgebildeten, geprägten
Segmenten,
Fig. 4 Den Schnitt II-II in Fig. 3,
Fig. 5 Die schematische Darstellung eines Fertigungsverlaufs für die Herstellung der
Elemente.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen zwei ausgewählte Lösungen geprägter und formatierter Verklei
dungs- bzw. Dämmelemente 1; 3. Das Prägemuster 2 bzw. die Prägungsart stellen eine
Auswahl aus einer Vielzahl von Möglichkeiten dar. Sie sind deshalb ausgewählt worden,
da hier einmal die Form einer heterogenen Prägung 2 mit einem bizarren Muster, einer
sich nicht wiederholenden oder gleichförmigen Prägung 2 und zum anderen im zweiten
Beispiel dargestellt, ein Muster ausgewählt wurde, das nicht bizarr, aber in sich
abgeschlossen und mit anderen, sich anschließenden, gleichartigen Elementen 3 in eine
sich flächenhaft ergänzende, in eine sich über das Element 3 hinaus erstreckende Wirkung
gebracht ist. Fig. 1 zeigt ein quadratisches Element 1, dessen Oberfläche mit einer nicht
harmonischen, bizarr ausgebildeten Prägung 2 versehen ist. Die zugehörige Fig. 2 zeigt in
ihrer Schnittdarstellung, daß die Oberfläche 11 partiell tief eingeprägt und im rechten
Randbereich flach eingeprägt ist. Dieses Element 1 eignet sich für einen dekorativ
wirksamen Versatz von Bauwerksflächen oder anderen zu verkleidenden Flächen, bei
denen sich das Muster in den anschließenden Platten nicht fortsetzt, sondern sich jedesmal
wiederholt. Durch die lamellierte, stegartige Ausbildung der Schichten 12; 13, mit der
vorgenommenen, kreuzförmigen Überlagerung der so ausgebildeten Schichten 12; 13, liegt
jetzt ein Element 1 von grundsätzlich hoher Stabilität und Verwindungssteifigkeit vor.
Durch das Prägen nur der oberen Schicht 12 bleibt die Stabilität des Grundelementes voll
ständig erhalten. Die erwähnte kreuzförmige Überlagerung des Grundkörpers des
Elementes 1 ist insbesondere geeignet, den spezifisch hohen Prägedruck des Werkzeuges,
insbesondere bei einer Tiefenprägung aufzunehmen, ohne die Struktur und den inneren Zu
sammenhalt des Materials zu beeinträchtigen. Selbstverständlich ist es auch möglich, und
das sieht der Fachmann beim Betrachten der Zeichnung, ein annähernd gleiches Verklei
dungselement auch dann zu fertigen, wenn dieses nur aus einer, nicht kreuzgitterartig
ausgebildeten Schicht des Grundelementes gefertigt ist. Fig. 3 zeigt ein sechseckig forma
tiertes Verkleidungselement 3 mit Segmenten 4; 5, die wechselnd in zwei Dreiergruppen
geprägt sind. Für diese Gruppen sind die Segmente 4; 5 ausgewählt worden, die im
Element 3 je dreifach in gleichmäßiger Anordnung vorhanden sind. Das Segment 4 ist in
seiner äußeren Randzone tiefer geprägt und in der inneren, dem Mittelpunkt angenäherten
Zone, wenig geprägt. Das Segment 5 weist eine entgegengesetzte Prägungsform auf. Hier
ist die äußere Randzone wenig und die innere, dem Mittelpunkt zugewendete Randzone
stark geprägt. Das Element 3 mit seinem Sechseckformat mit sechs Segmenten 4; 5, aufge
teilt in zwei ungleiche Segmentgruppen, stellt ein Verkleidungselement dar, dessen Muster
sich in dem an die Außenkanten angelegten Element 3 fortsetzt. Die Fig. 4 zeigt im
Schnitt partiell die unterschiedlich geprägten Neigungen der Segmente 4; 5. Dabei ist
erkennbar, daß das Segment 5 mit seiner Außenkante nicht geprägt und das Segment 4 an
seiner Außenkante stark geprägt ist. Die Prägung ist, da das Element aus zwei Schich
ten 12; 13 geprägt ist, bis in die Nähe der unteren Schicht 13 geführt worden. Fig. 5 zeigt
schematisch die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte zur kontinuierlichen Herstellung
der Verkleidungs- bzw. Dämmelemente 1; 3. Die für die Verfahrensstufen zu benennenden
Bearbeitungsstationen 7; 8; 9; 10; 15 sind über einem kontinuierlich durchlaufenden, auf
einem Förderband angeordneten Faservlies 6 schematisch dargestellt. Eine die Oberfläche
des zu bearbeitenden Vlieses 6 ebenflächig herstellende Bearbeitungsstation 15, ist der
Bearbeitungsstation 7 vorlaufend angeordnet, welche die Oberfläche des bereits mit Binde
mitteln versehenen Faservlieses 6 mit einer aushärtenden Imprägnierschicht versieht.
Schematisch ist danach eine Aushärtezone 14 zwischengeordnet, der eine Prägestation 8
nachgeordnet ist. Die Prägestation 8 ist mit den entsprechenden Prägewerkzeugen bestückt
und prägt das Profil der Elemente auf die Oberfläche des noch nicht geteilten Faservlie
ses 6 auf. In der Kontinuität weitergleitend, erreicht das jetzt an der Oberfläche geprägte
Faservlies 6 die Bearbeitungsstation 9, in der die profilierte Oberfläche einer entsprechen
den Beschichtung unterzogen wird. Die Station 9 ist fakultativ in Betrieb zu setzen und
kann dann aus ihrer Funktion genommen werden, wenn Verkleidungselemente zu fertigen
sind, die keine Beschichtung ihrer profilierten Oberfläche erhalten sollen. Die Bearbei
tungsstation 10 ist als Trenn- und Formatierungsstation ausgerüstet. Sie verfügt über
entsprechende Trenneinrichtungen, wie Sägen, Schmelzdrähte, Laserstrahltrenneinrich
tungen und Messer, die es ermöglichen, jedes erdenkliche Format in jeder handhabbaren
Größe eines Verkleidungselementes entsprechen dem benötigten Oberflächenprofil und
seiner Flächenaufteilung im Faservlies 6 aufzuteilen. Alle Bearbeitungsstationen
7; 8; 9; 10; 14; 15 können der Vorlaufgeschwindigkeit des Faservlieses 6 angepaßt folgend,
reversibel arbeiten oder auch unbewegt über dem Faservlies 6 angeordnet sein.
1
;
3
Element
2
Prägung
4
;
5
Segment
6
Faservlies
7
;
8
;
9
;
10
;
15
Bearbeitungsstationen
11
Oberfläche
12
;
13
Schichten
14
Aushärtezone
Claims (10)
1. Verfahren zur Profilierung der Oberfläche eines
Verkleidungselementes mit Dämmeigenschaften, bei dem
wenigstens eine der großen Oberflächen eines aus einem
Fasermaterial bestehenden Grundkörpers mit aufrecht zu
dieser Oberfläche stehenden Fasern mittels eines senkrecht
auf diese Oberfläche gerichteten Drucks trocken geprägt
wird, wobei die in konkav geprägten Bereichen dem Druck des
Prägewerkzeuges ausgesetzten Fasern- und Faserbereiche an
der Oberfläche gebrochen und/oder irreversibel verformt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Grundkörper aus
Mineralwolle besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Grundkörper einen
ein- oder mehrschichtigen Aufbau hat.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Grundkörper
zweischichtig aus sich kreuzenden, stegartigen Lamellen
gebildet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die gebrochenen
und/oder irreversibel verformten Fasern- und Faserbereiche
in die geprägten Flächen eingepreßt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zu prägende
Oberfläche vor dem Prägen ebenflächig ausgebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem neben den konkaven
Bereichen auch die erhabenen Bereiche irreversibel
eingeformt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die die zu prägende
Oberfläche vor dem Prägen durch eine aushärtende
Imprägnierung verfestigt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die geprägte Oberfläche
einer Imprägnierung unterzogen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die geprägte Oberfläche
eine Beschichtung erhält.
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