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Verfahren zur Herstellung von mit Schaumstoffen beschichteten Tafeln
Die £rfinung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbrifl gen-eines festen polymeren
Schaumes mit geschlossenen Zellen auf eine Unterlage, z.B. im Baugewerbe benutzte
Tafeln, insbesondere zur Herstellung von aus mehreren Schichten bestehenden Tafeln,
die aus einer Unterlage, einer isolierenden Schicht aus geschäumten Kunststoffen
und einer oberen dekorative-n Deckschicht aus wetterbeständigem Material bestehen.
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Aus dem US-Patent 3 401 493 sind Metalltafeln mit einer Schicht aus
festem Polyurethanschaum mit geschlossenen Zellen bekannt. Zum Stand der Technik
gehört ferner ein Verfahren zum Aufbringen eine festen Polyurethanschaumes mit geschlossenen
Zellen auf eine Unterlage (US-Patent 3 216 849).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren
zum Aufbringen einer isolierenden Schicht aus Schaumkunststoff auf eine Unterlage
zu verbessern, insbesondere hinsichtlich der Herstellung von aus mehreren Schichten
bestehenden Tafeln, und die Fertigung Solcher Tafeln zu beschleunigen und- -im wesentlichen
kontinuierlich durchzuführen. Ferner soll die -Erfindung das Aufbringen einer dicken
Schicht aus schnell reagie-renden Schaumkunststoffen ermöglichen. was mit - den
bekannten -eritahren nicht gelingt. -
Tafeln, die unter Verwehäung
der Verfahrens gemäß vorlitgender Erfindung hergestellt werden, körnen aus einer
ebenen Unterlage, insbesondere einer Gipsplatte, einer Asbestplatte, einer Hartfaserplatte
und dergleichen, oder einer profilierten, insbe 7on£ere well£nfG'rmigen Hetallunterlage
bestehen.
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Die isolierende Schicht besteht im wesentlichen aus einem polymeren
Schaum mit gesunlossenen Zell, der durch Xeaktion eines schnell reagierenden Polyioooyanats
mit einem Polyol in Anwesenheit eines inerten flüchtigen Treibmittels, z.B. einem
haloEenierten Alkan, bestehen.
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Derartige Polyisocyanat-Polyol-Systeme, die schnell reagieren, sind
im Handel erhältlich. Ein besonders geeignetes Treibmittel ist Fluortrichlormethan.
Die wetterbeständige äußere Schicht besteht vorzugsweise aus einem Polyuethanelastomer
mit einem dekorativen Uberzug. Beispielsweise können mineralische Teilchen, wie
sie im Handel erhältlich sind, in das Polyurethanelastomer eingebettet werden. Der
dekorative Überzug kann auch aus Asbestfilz bestehen, der mit Polyvinylchlorid beschichtet
ist, wobei der Filz an das Polyurethanelastomer gebunden wird.
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Schnell reagierende Verbindungen obiger Art sind mit den üblichen
Spritzmethoden schwierig zu verarbeiten, insbesondere wegen der hohen Geschwindigkeit,
mit der sich die expansion vollzieht, wenn die kr@tische Temperatur erreicht wird.
Die Bildung einer Schaumschicht grösserer Stärke ist in einem einzigen Arbeitsgang
nicht durchführbar.
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Bei einem Verfahren zum Aufbringen einer isolierenden Schicht aus
einem Schaumkunststoff auf eine Unterlage
besteht die Erfindung
darin, das zunächst eine verhältnismafbiD kürze Anfangs Schicht aus schnell reagierenden
aufschäumbaren Kunststoffverbindungen auf der Unterlage durch Warme aktiviert wird,
und dann wenigstens eine wit re- Schicht aus schnell reagierenden schaumbildenden
Kunststoffverbindungen auf die Anfangsschicht aufgebracht wird, wobei die zweite
Schicht selbsttätig durch die Restwärme der Anfangsschicht aktiviert wird. Die so
beschichtete Unterlage kann dann zu einerBearbeitungsanlage, die die Oberfläche
und die Seiten der aufgescaumten Kunststoffmasse maschinell behandelt bis sie die
gewünschte Gestalt haben,und von dort zu einer weiteren Anlage gebracht werden,
in der eine feste Endschicht aus einem Polyurethane lastomer und eine dekorative
Deckschicht aufgebracht werden.
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Die Schaumkunststoffverbindungen für die erste oder Ausgangsstufe
werden gemeinsam, z.B. mit Sritzeinrichtungen, auf gebracht. Die zur Aktivierung
erforderliche Wärme erhält man entweder durch Vorerhitzen der Unterlage oder durch
nachträgliche Wärmebehandlung der Anfangs schicht mittels einer Strahlungswärmequelle,
z.B. elektrischen Heizlampen. Die Reaktionskomponenten und die sugemischten Treibmittel
haben die-Eigenschaft, schnell zu expandieren, nachdem die Temperatur einen kritischen
Schwellwert erreicht hat. Die Restwärme aus der exothermen Reaktion der ersten Schicht
ruft das selbsttätige Aufschäumen der nächsten Schicht aus Schaumkunststoffverbindungen
hervor, wenn diese mit der Ausgangsschicht in Beruhrung kommen.
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Auf die zweite Schicht kann eine weitere Schicht oder eine Reihe weiterer
Schichten aufgebracht werden.- Jede Schicht wird-durch die Restwärme der vorhergehenden
Schicht aktiviert.
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Das Bearbeiten der Oberfläche der aufgeschäumten Kunststoffmasse erfolgt
mit bekannten Einrchtungen zum Ebnen oder Glätten; die Sciterkanten der Masse können
durch umlaufende Messer mit geeignetom Profil bearbeitet werden. nach cer Formgebung
kann auf die Schicht aus Schaumkunststoff eine Schicht aus einem Polyurethanelastomer
aufgebracht werder. Diepe Schicht kann ebenfalls aufgespritzt werden. Auf die letzte
Schicht kann ein dekorativer Überzug aufgebracht wer@@n, devor das Polyurethanelastomer
endgültig ausgenärtet ist.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfinpaung dergestellt.
Et zeigen : Fig. 1 schematisch den Arbeitsgang zur Herstellung von beschichteten
Tafeln mit einer Deckschicht aus einem mineralischen Bestanateil.
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Fig. 2 Querschnitte einer Tafel in den verschiedenen bis 5 Fertigungsstufen.
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Fig. 6 Schematisch den Arbeitsgarg zur Herstellung von Tafeln nit
einer dekorativen Deckschicht aus Asbestfilz Fig. 7 Querschnitte einer gemäß Figur
o hergestellten bis 10 Tafel in den verschiedenen Fertigungsstufen und Fig.11 weitere
Ausführungsformen für die auf den Fi-und 12 guren 1 und 6 dargestellten Arbeitsgänge.
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Auf den Figuren 1 bis 2 ist mit X ein Arbeitstisch bezeichnet von
dem eine ebene Unterlage 10, beispielsweise eine Gipsplatte, durch geeignete Fördereinrichtungen
zu einer ersten Station gebracht wird, die Strahlunusheizelemente
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zum Vorwärmen der Unterlage 10 und Spritzeinrichtungen 20 enthält, mit denen auf
die Platte eine dünnc Ausgangsschicht 11 (Fig. 2) aufgebracht wird.
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Das Erwärmen der Unterlage 10 ruft eine augenblicklihe Expansion der
Ausgangsschicht 11 hervor, wenn diese mit der Unterlage in Berühung kommt.
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Die Unterlage 10 mit der expandierten Schicht 11 wird zu einer zweiten
Station gefördert, in der durch Spritzeinrichtungen 22 auf die Schicht 11 eine zusätzliche
Menge eines Schaumkunststoffes aufgebracht wird, der selbsttätig durch die Wärme
as-tivi-ert wird, die in der Schicht 11 noch enthalten ist. Die zweite Schaumkunststoffschicht
expandiert und bildet mit der Ausgangsschicht 11 eine homogene Masse 12 mit geschlossenen
Zellen, die auf Fig.
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3 dargestellt ist. Je nach der gewünschten Stärke der Masse 12 kdnnen
zusätzliche Spritzeinrichtungen vorgesehen werden, um weitere Schichten aus Schaumkunststoff
aufzubringen. Alle Schichten werden selbsttätig durch die Wärme der vorhergehenden
Schicht aktiviert. Die teilweise geformte Tafel gelangt dann in eine diite Station,
die einen Oberflächenglätter 23 und profilierte Messer 24 zum Bearbeiten der Seitenkanten
enthält; bei diesem Arbeitsgang erhält die Nasse 12 eine ebene Oberfiläche 13 (Fig.
4) und mit einem Einschnitt versehene Seitenkanten 14.
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Die so bearbeitete Tafel gelangt dann in eine vierte Station, in der
durch Spritzeinrichtungen 25, 26 auf die Oberfläche 13 und die profilierten Kanten
14 ein tterzug 15 aus einem Polyurethanelastomer (Fig. 5) aufgebracht wird. Ein
Aufgabetrichter 27 bringt auf die Schicht 15 aus Polyurethanelastomer ein zerkleinertes
oder gekörntes mineral 16 auf (Fig. 5), während dieses noch in
weichem
und klebrigen Zustand ist. Die vierte Station enthält ferner eine Walze 22, die
dazu dient, das Xörnige Mineral 16 in die Schicht 15 aus Polyurethanelastomer zu
pressen.
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Von der vierten Station gelangt die Tafel unter eine rotierenude Bürste
29, rollt der 0 li%rner Minerals 10 entfernt werden.
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zine in dieser Weise hergestellte Tafel ist besonders geeignet als
dekorative Bauplatte für Häuser, beispielsweise als äußere Verkleidung, bei der
die dekorative Deckschicht außen sitzt. Selbstverständlich kann die Tafel sowohl
waagerecht als auch senkrecht eingebaut werden.
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Auf den Figuren 6 bis 11 ist mit X wieder der Arbeitstisch bezeichnet,
über den profilierte Platten 30, insbesondere mit einem Schutzüberzug versehene
Bleche,einer ersten, zweiten und dritten Station zugeführt werden, die im wesentlichen
den Stationen 1, 2 und 3 des auf Fig.
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1 dargestellten Schemas ent strecen.
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In der ersten Station (Fig. 6) wird es profilierte Blech 30 vorgewärmt
und eine Anfangs- oder erste Schicht 31 (Fig. 7) aus aufschäumbaren Kunststoffverbindungen
aufgebracht. In der zweiten Station werden die weiteren Schichten aus Schaumkunststoff
über die Schicht 31 gezogen, wobei sie expandieren und sich mit der Schicht 31 zu
einer Schaumkunststoffmasse 32 mit geschlossenen Poren oder Zellen verbinden. In
der dritten Station wird die Masse 32 geformt, so daß sie eine ebene Oberfläche
33 und Seitenkanten 34, 35 erhält. Die Seitenkante 35 endet in der Vertiefung 30a
des profilierten Bleches 30.
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In der vierten Station ist anstelle des bei der Arbeitsweise gemäß
Fig. 1 vorgesehenen Aufgabetrichters 27 eine Rolle 40 auf Asbestfilz 41 vorgeshen,
der eine Oberflache aus Polyvinylchlorid hat. Wenn das Blech von der dritten Station
kommt, wird es zunächst auf der oberen Fläche 33 und an den Seitenkanten 34, 35
(Fig. 9) mit einer Schicht 56 aus einem Polyurethanelastomer versehen.
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Anschließend wird auf die Schicht 36 des festen Polyurethans, während
sie noch in einem ungehärteten klebrigen Zustand ist, der mit Polyvingylchlorid
beschichtete Asbestfilz 41 (Fig. 10) aufgebracht. Der Asbestfilz 41 wird mit der
Schicht 35 mittels einer Walze 28 verbunden und mit Messern 42 auf Länge geschnitten.
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Zum Fördern der Unterlagen 10 oder 3G von dem Tisch X durch die einzelnen
Stationen können beliebige Fördereinrichtungen Y bekannter Bauart benutzt werden.
Auch erfolgt die Zeitgebung für den Vortrieb mit bekannten Einrichtungen.
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Auf den Figuren 11 iu-c 12 sind abgeänderte Ausführungsformen des
Arbeitsganges es dargestellt. In beiden Fällen sind die Spritzeinrichtungen 20 der
ersten Station vor den Heizelementen 21 angeordnet, so daß die Unterlage 10 oder
30, die von dem Tisch X koiiuft, zunächst mit der Ausgangsschicht 11 oder 31 aus
schaumbildenden Stoffen beschichtet wird. Diese Schicht wird dann beim Durchgang
durch den Bereich der Strahlungswäme der Heizelemente 21 aktiviert.
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Im Verlauf der praktischen Erprobung des Verfahrens hat sich heransgestellt,
daß es unter bestimmten Bedingungen zweckmäßig sein kann, Kühleinrichtungen zwischen
den Arbeitsgängen Vorzusehen, in denen die schaumbildenden
Stoffe
aufgebracht werden, um eine Überhitzung zu verzegst bei eine gesteuerte gleichmäßige
Expansion die Schaumet@@@@les sicherzustellen. Es kohnen zu diesem Zweck übliche
Kühleinrichtungen in Form vor mit einem Motor angetriebenen Ventilatoren benutzt
werden, die binter den Spritzeinrichtungen zu angeordnet werden un einen Kühlen
Luftstrom auf die aufgeschäuten Schichten bringen.
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Patentansprüche