DE202007004195U1

DE202007004195U1 - Paneel-Vorrichtung

Info

Publication number: DE202007004195U1
Application number: DE200720004195
Authority: DE
Original assignee: DLA AG
Current assignee: DLA AG
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2017-03-20

Abstract

Paneel-Vorrichtung (100) mit mindestens einer Trägerschicht (110; 120) mit einer Ober- (111; 121) und einer Unterfläche (112; 122) und einer an die Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) angrenzenden Schicht (130) aus einem porösen Kunststoffmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (130) aus porösem Kunststoffmaterial eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben (131) aufweist, wobei die Längsachse der Röhrenwaben (131) im wesentlichen senkrecht zur Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) orientiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Paneel-Vorrichtung mit mindestens einer Trägerschicht mit einer Ober- und einer Unterfläche und einer an die Unterfläche der Trägerschicht angrenzenden Schicht aus einem porösen Kunststoffmaterial.
Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Herstellen von Paneelen mit mindestens einer Trägerschicht mit einer Ober- und einer Unterfläche und einer an die Unterfläche der Trägerschicht angrenzenden, eine Ober- und Unterfläche aufweisenden Schicht aus einem eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben aufweisende Kunststoffmaterial.
Paneel-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik zu unterschiedlichsten Zwecken verwendet. Die bekannten Paneel-Vorrichtungen sind dabei entweder massiv aus einem feuerfesten und auch bei hohen Temperaturen von bis zu 800° Celsius nicht ausgasenden Material wie beispielsweise einem Metall hergestellt, das vergleichsweise schwer ist, oder sie sind massiv aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, das vergleichsweise leicht ist, jedoch entweder nicht feuerfest ist und/oder sich bei hohen Temperaturen von bis zu 800° Celsius verformt oder giftige Gase freisetzt. Des Weiteren sind Paneel-Vorrichtungen aus Kompound-Materialien bekannt, die vergleichsweise leicht sind, jedoch bei hohen Temperaturen die Nachteile der beiden ersteren massiven Materialien in sich vereinen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Paneel-Vorrichtung zu schaffen, die leicht ist und auch bei hohen Temperaturen von bis zu 800° Celsius formstabil und nicht brennbar-feuerresistent ist und dabei auch keine giftigen Gase freisetzt.
Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schicht aus porösem Kunststoffmaterial eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben aufweist, wobei die Längsachse der Waben im wesentlichen senkrecht zur Unterfläche der Trägerschicht orientiert ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Paneel-Vorrichtung sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche.
Aufgabe der Erfindung ist es des Weiteren, ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Paneel-Vorrichtung zu schaffen.
Für ein verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gelöst durch die folgenden Schritte:

• Schneiden der Schicht aus Kunststoffmaterial derart, dass die Längsachse der Röhrenwaben im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ober- und Unterfläche ausgerichtet sind
• Ausrichten der Schicht aus Kunststoffmaterial derart, dass die Längsachse der Röhrenwaben im wesentlichen senkrecht zur Unterfläche der Trägerschicht orientiert ist,
• Verflüssigen von Polyurethan bei einer Temperatur von 120°C bis 180°C,
• Auftragen des verflüssigten Polyurethans auf mindestens eine der Flächen der Trägerschicht und/oder der Schicht aus Kunststoffmaterial,
• Verpressen der Trägerschicht mit der Schicht aus Kunststoffmaterial.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der entsprechenden Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Paneel-Vorrichtung wird durch die Merkmale, dass die Schicht aus porösem Kunststoffmaterial eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben aufweist, wobei die Längsachse der Röhrenaben im wesentlichen senkrecht zur Unterfläche der Trägerschicht orientiert ist, eine besonders effektive Dämpfung einer Wärmeleitung in Richtung ins Innere der Paneel-Vorrichtung erreicht, wodurch eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte, besonders wirksame Temperaturisolierung bei gleichzeitiger besonders ausgeprägter mechanischer Stabilität und Formbeständigkeit auch bei hohen Temperaturen gegeben ist. Die der erfindungsgemäßen Paneel-Vorrichtung eigene Temperaturresistenz verhindert dabei je nach verwendeten Materialien auch weitestgehend einen Austritt giftiger Gase. Ein Austritt giftiger Gase ist dabei durch eine Ausführung mit einer gasimpermeablen Trägerschicht beispielsweise aus einem Metall vollständig vermeidbar.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die entsprechenden Herstellungsschritte erreicht, dass die Trägerschicht mit der Schicht aus Kunststoffmaterial zu einer festen, extrem formstabilen und temperaturenempfindlichen Kompound-Einheit verbunden werden.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass zwischen der Unterfläche der Trägerschicht und der Schicht aus porösem Kunststoffmaterial eine Schicht aus Polyurethan als Bindeschicht vorgesehen ist. Alternativ kann zwischen der Unterfläche der Trägerschicht und der Schicht aus porösem Kunststoffmaterial eine Schicht aus Epoxitharz als Bindeschicht vorgesehen sein.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine Trägerschicht sowohl auf die Oberfläche aus auch auf die Unterfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial aufgebracht ist. Dadurch wird zum einen die mechanische Stabilität und Belastbarkeit des erfindungemäßen Paneels erhöht, und zum anderen ist dadurch die Schicht aus Kunststoffmaterial beidseitig versiegelt. Der letztere Aspekt kommt dabei insbesondere zum Tragen, wenn eine Trägerschicht aus einem Metall hergestellt ist. Als ein geeignetes, da leichtes und insbesondere temperatur- und formbeständiges robustes Metall ist dabei Aluminium vorgesehen. Alternativ kann eine Trägerschicht aus einem isotropen temperatur- und formbeständigen Kunststoffmaterial hergestellt sein.
Eine Trägerschicht weist vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,3 mm bis 2,0 mm auf. Eine Schicht aus Kunststoffmaterial weist vorzugsweise eine Dicke von 3,0 mm bis 50 mm auf.
Gemäß wichtigen bevorzugten Ausführungsformen ist die Schicht aus einem eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben aufweisende Kunststoffmaterial aus Polyetherimid oder aus Polyethersulfon hergestellt.
Die Röhrenwaben dieser Schicht weisen vorzugsweise eine Länge von 2 mm bis 20 mm auf bei einem Durchmesser von vorzugsweise 0,1 mm bis 3,0 mm.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass verflüssigtes Polyurethan auf die Unterfläche der Trägerschicht aufgetragen wird. Alternativ kann verflüssigtes Polyurethan auf die Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial aufgetragen werden. Bei großen Waben oder Poren der Schicht aus Kunststoffmaterial und um eine besonders feste Verbindung zwischen Trägerschicht und Kunststoffschicht zu erhalten kann verflüssigtes Polyurethan auf die Unterfläche der Trägerschicht sowie auf die Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial aufgetragen werden.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das in zähflüssiger Form vorliegende verflüssigte Polyurethan mit Hilfe einer Walze auf die Unterfläche der Trägerschicht und/oder auf die Oberfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial aufgetragen wird.
Die der Erfindung zugrunde gelegte Aufgabe wird für ein Verfahren der eingangs genannten Art alternativ zum obigen Lösungsansatz gelöst durch die folgenden Schritte:

• Schneiden der Schicht aus Kunststoffmaterial derart, dass die Längsachse der Röhrenwaben im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ober- und Unterfläche ausgerichtet sind
• Ausrichten der Schicht aus Kunststoffmaterial derart, dass die Längsachse der Röhrenwaben im wesentlichen senkrecht zur Unterfläche der Trägerschicht orientiert ist,
• Erstellen von zähflüssigem Epoxitharz bei Raum-Temperatur durch Zusammenmischen von Bisphenol A und Epichlorhydrin mit einem Härter,
• Auftragen des zähflüssigem Epoxitharz auf die Unterfläche der Trägerschicht,
• Verpressen der Trägerschicht mit der Schicht aus Kunststoffmaterial.

Die im Folgenden diskutierten bevorzugten Ausführungen der Erfindung beziehen sich auf beide Lösungsansätze des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß entsprechender bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Trägerschicht sowohl auf die Oberfläche aus auch auf die Unterfläche der Schicht aus Kunststoffmaterial aufgebracht wird. Das Verpressen der Trägerschicht bzw. der Trägerschichten mit einer Schicht aus Kunststoffmaterial erfolgt dabei vorzugsweise durch Wirkung eines technischen Vakuums.
Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine aus einem Metall, insbesondere Aluminium hergestellte Trägerschicht verwendet, wobei alternativ auch eine aus einem geeigneten verformungsfesten, vorzugsweise gasdichten isotropen Kunststoffmaterial hergestellte Trägerschicht Verwendung finden kann. Eine verwendete Trägerschicht weist dabei vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,3 mm bis 2,0 mm auf.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Schicht aus einem eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben aufweisenden Kunststoffmaterial ist vorzugsweise aus Polyetherimid oder Polyethersulfon hergestellt. Die Röhrenwaben dieser Schicht weisen vorzugsweise eine Länge von 2,0 mm bis 50 mm auf, wobei der Durchmesser vorzugsweise von 0,1 mm bis 3,0 mm bemessen ist. Eine verwendete Schicht aus Kunststoffmaterial weist vorzugsweise eine Dicke von 3,0 mm bis 50 mm auf.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben;
2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht.
Die in den 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Paneel-Vorrichtung 100 enthält zwei Trägerschichten 110; 120 mit je einer Ober- 111; 121 und einer Unterfläche 112; 122 und einer an die jeweilige Unterfläche 112; 122 der betreffenden Trägerschicht 110; 120 angrenzenden Schicht 130 aus einem porösen Kunststoffmaterial, wobei die Schicht 130 aus porösem Kunststoffmaterial eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben 131 aufweist, und wobei die Längsachse der Röhrenwaben 131 im wesentlichen senkrecht zur jeweiligen Unterfläche 112; 122 der betreffenden Trägerschicht 110; 120 orientiert ist.
Zwischen der Unterfläche 112; 122 einer jeden Trägerschicht 110; 120 und der Schicht 130 aus porösem Kunststoffmaterial ist eine Schicht 140 aus Polyurethan als Bindeschicht vorgesehen. Die Trägerschichten 110; 120 sind aus Aluminium hergestellt und weisen eine Dicke von etwa 0,5 mm auf.
Die Schicht 130 aus einem eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben 131 aufweisende Kunststoffmaterial ist aus Polyetherimid hergestellt. Die Röhrenwaben 131 dieser Schicht 130 weisen eine mittlere Länge von etwa 5 mm auf, wobei die Röhrenwaben 131 im Mittel mit einem Durchmesser von etwa 1,0 mm bemessen sind. Die Schicht 130 aus Kunststoffmaterial weist eine Dicke von etwa 10 mm auf.
Die obige erfindungsgemäße Paneel-Vorrichtung 100 ist erstellt mittels eines Verfahrens, das die folgenden Schritte enthält:

• Schneiden der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial derart, dass die Längsachse der Röhrenwaben 131 im wesentlichen senkrecht zu ihrer Ober- und Unterfläche ausgerichtet sind
• Ausrichten der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial derart, dass die Längsachse der Röhrenwaben 131 im wesentlichen senkrecht zur Unterfläche 112; 122 der Trägerschicht 110; 120 orientiert ist,
• Verflüssigen von Polyurethan 140 bei einer Temperatur von 120°C bis 180°C,
• Auftragen des verflüssigten Polyurethans 140 auf die Unterfläche 112; 122 der Trägerschicht 110; 120 sowie Auftragen von verflüssigtem Polyurethan 140 auf die Oberfläche der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial,
• Verpressen der Trägerschicht 110; 120 mit der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial.

Das in zähflüssiger Form vorliegende verflüssigte Polyurethan 140 wird dabei mit Hilfe einer Walze auf die Unterfläche 112; 122 der Trägerschicht 110; 120 sowie auf die Oberfläche der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial aufgetragen.
Das Verpressen der Trägerschichten 110; 120 mit der Schicht 130 aus Kunststoffmaterial erfolgt durch Wirkung eines technischen Vakuums.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims

Paneel-Vorrichtung (100) mit mindestens einer Trägerschicht (110; 120) mit einer Ober- (111; 121) und einer Unterfläche (112; 122) und einer an die Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) angrenzenden Schicht (130) aus einem porösen Kunststoffmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (130) aus porösem Kunststoffmaterial eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben (131) aufweist, wobei die Längsachse der Röhrenwaben (131) im wesentlichen senkrecht zur Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) orientiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) und der Schicht (130) aus porösem Kunststoffmaterial eine Schicht (140) aus Polyurethan als Bindeschicht vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Unterfläche (112; 122) der Trägerschicht (110; 120) und der Schicht (130) aus porösem Kunststoffmaterial eine Schicht (140) aus Epoxitharz als Bindeschicht vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerschicht (110; 120) sowohl auf die Oberfläche aus auch auf die Unterfläche der Schicht (130) aus Kunststoffmaterial aufgebracht wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerschicht (110; 120) aus einem Metall hergestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall von Aluminium gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerschicht (110; 120) aus einem isotropen Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerschicht (110; 120) eine Dicke von etwa 0,3 mm bis 2,0 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (130) aus einem eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben (131) aufweisende Kunststoffmaterial aus Polyetherimid hergestellt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (130) aus einem eine anisotrope Wabenstruktur mit langschmalen Röhrenwaben (131) aufweisende Kunststoffmaterial aus Polyethersulfon hergestellt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhrenwaben (131) der Schicht (130) aus einem Kunststoffmaterial mit einer anisotropen Wabenstruktur eine Länge von 2 mm bis 20 mm aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhrenwaben (131) der Schicht (130) aus einem Kunststoffmaterial mit einer anisotropen Wabenstruktur einen Durchmesser von 0,1 mm bis 3,0 mm aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schicht (130) aus Kunststoffmaterial eine Dicke von 3,0 mm bis 20 mm aufweist.