DE202009015073U1

DE202009015073U1 - Stabilized 3 mm thin plate

Info

Publication number: DE202009015073U1
Application number: DE200920015073
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2019-11-07

Abstract

Anordnung mit einer Platte aus Stein, Naturstein, Steingut, Kunststein, Beton, Keramik, glashaltigem Material oder Glas – im folgenden Stein genannt – welches einseitig teilweise oder ganz mit einer faserhaltigen Matrix – im folgenden Träger genannt – stabilisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke von Platte und Träger mindestens 2,9999 mm und nicht mehr als 3,9998 mm beträgt.Arrangement with a slab of stone, natural stone, stoneware, artificial stone, concrete, ceramic, glass-containing material or glass - hereinafter referred to as stone - which is unilaterally partially or wholly stabilized with a fibrous matrix - hereinafter referred to as carrier, characterized in that Thickness of plate and support is at least 2.9999 mm and not more than 3.9998 mm.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Stabilisierung von möglichst leichten und deshalb möglichst dünnen Platten aus Naturstein, Kunststein aller Art, Beton und sonstiges Steingut, sowie Keramik bis hin zu glashaltigen Substanzen – im folgenden Stein oder Steingut genannt – die durch eine spröde und bruchgefährdete Struktur gekennzeichnet sind. Hier sind besonders Natursteine wie Granit, Basalt, granitähnliche Gesteine wie Gneis, sowie Marmor, Kalkstein, hochdruckfeste moderne Keramiken, Glaskeramik oder Glas zu erwähnen, sowie alle sonstigen Materialien aus Stein oder Keramik, natürlich oder künstlich entstandenes Steingut, die in der Regel hoch druckbelastbar sind.The The present invention relates to the stabilization of as possible lightweight and therefore very thin plates made of natural stone, artificial stone of all kinds, concrete and other stoneware, as well as ceramics up to glass-containing substances - in the following Stone or earthenware called - by a brittle and fragile structure are characterized. Here are especially natural stones such as granite, basalt, granite-like Rocks such as gneiss, as well as marble, limestone, high pressure resistant modern Ceramics, glass ceramic or glass to mention, as well as all other Materials of stone or ceramics, natural or artificial created earthenware, which are usually high pressure resistant.

Diese Materialien werden im fogenden als Stein oder Steingut bezeichnet. Sie zeichnen sich zwar einerseits durch eine hohe Belastbarkeit bei Druckbeanspruchung aus, sind dagegen aber fast völlig instabil bei Zug- und Biegebelastung, insbesondere dann, wenn Sie möglichst dünn und materialsparend, philigran und insbesondere leichtgewichtig ausgelegt werden sollen.These Materials are referred to below as stone or stoneware. On the one hand, they are characterized by a high load capacity under pressure, however, are almost completely unstable with tensile and bending loads, especially if you as thin and material-saving, philigran and especially lightweight.

Dabei handelt es sich vorwiegend um dünne Steinplatten, die in Konstruktion, im Bau und Fassadenbau, im Maschinenbau und Anlagenbau angewendet werden, oder im häuslichen Innenbereich als Tischplatten oder Küchenarbeitsplatten Anwendung finden. Vermehrt werden insbesondere dünne Küchenarbeitsplatten Verwendung finden, aber auch in anderen Bereichen, wie dem Möbel- oder Armaturenbau und im Baugewerbe als Treppenstufen, Wandverkleidungen und Bodenfliesen, sowie generell im Baugewerbe eingesetzt werden. Stein als Lieferant für alle möglichen Teile, wenn er z. B. mit Carbonfasern stabilisiert wird, so wie in der EP 106 20 92 beschrieben, haben zwischenzeitlich den Weg in die industrielle Anwendung gefunden.These are mainly thin stone slabs, which are used in construction, in construction and facade construction, in mechanical engineering and plant construction, or are used in the interior of the home as table tops or kitchen countertops. In particular, thin kitchen worktops are increasingly being used, but also in other areas, such as furniture or fittings construction and construction as stairs, wall coverings and floor tiles, as well as generally used in construction. Stein as a supplier for all possible parts, if he B. is stabilized with carbon fibers, as in the EP 106 20 92 described, have meanwhile found their way into industrial application.

Die vorliegende Erfindung schlägt einen Weg vor, solche dünn ausgelegten Geometrien aus Stein, insbesondere dünne Steinplatten oder Keramik- bzw. Kunststeinplatten nachhaltig auf möglichst preiswerte Weise so zu stabilisieren, dass sie in weiten Temperaturbereichen stabil bleiben, das heisst, dass der Stein vor Bruch geschützt ist. Auch unter mechanischer Belastung so stabilisiert zu bleiben, dass der Stein vor Bruch geschützt ist, ist die Herausforderung für die hier beschriebene Lösung. Dabei soll die Steinplatte neue Eigenschaften bekommen, die man von Stein so bisher nicht kennt, er soll nämlich flexibel werden, biegbar sein, ohne dass die polierte Oberfläche durch die Biegung beschädigt wird. Die neu geschaffene Elastizität der Platte sorgt ausserdem für eine höhere Schlagzähigkeit und für ein gewisses Nachgeben des Materials im Fall von Schlag- oder Stossbelastung durch Impulse, wie sie durch das Fallen eines Topfes auf eine Küchenarbeitsplatte verursacht werden.The The present invention proposes a way to thin ones designed geometries of stone, especially thin stone slabs or ceramic or artificial stone slabs sustainable as possible cheap way to stabilize them in wide temperature ranges remain stable, that is, the stone protected from breakage is. To remain stabilized under mechanical stress that the stone is protected from breakage is the challenge for the solution described here. Here is the stone slab get new properties that you do not know about stone so far, he should be flexible, flexible, without that the polished surface is damaged by the bend becomes. The newly created elasticity of the plate ensures also for a higher impact resistance and for some yielding of the material in the case of Impact or impact due to impulses, as caused by falling of a pot on a kitchen worktop.

Dünne Steinplatten so zu stabilisieren, dass sie moeglichst leicht und flexibel werden und dabei trotzdem möglichst gerade bleiben, soll ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung sein. Um dieses Ziel zu erreichen sind zwei Dinge nötig. Eine Eigenschaft ist, dass die Platte eine Stärke bekommt, die sie biegbar macht. Die Beobachtung zeigt, dass Steinplatten, je dünner sie werden, biegbar sind, ohne zu brechen. Zweitens ist es nötig, die Steingutplatten oder Keramikplatten gegen Zug und damit verbundenen Bruch durch Überdehnung nachhaltig zu stabilisieren. Dafür ist es wichtig, dass der den Stein stbilisierende Träger nach Möglichkeit einen kleineren Temperaturausdehnungskoeffizienten hat, als der zu stabilisierende Stein.thin Stabilize stone slabs so that they are as light and easy as possible Be flexible while remaining as straight as possible, should be an essential objective of the present invention. To this goal To reach two things are needed. One property is that the plate gets a strength that makes it bendable. The observation shows that slabs, the thinner they are be bendable without breaking. Second, it is necessary the earthenware or ceramic plates against train and associated Stabilize breakage by overstretching sustainably. Therefore it is important that the support stabilizing the stone if possible, a smaller coefficient of thermal expansion has, as the stone to be stabilized.

Die Erfindung schlägt einen Weg vor, die Merkmale der Biegbarkeit und Elastizität bei gleichzeitigem Schutz gegen Brechen der Steinplatte so zu optimieren, dass die Platte in weiten Temperaturbereichen stabil bleibt und bei Druck auf die Steinoberfläche zwar nachgibt, aber immer nur so viel, dass nicht die winzigste Verletzung der Steinoberfläche entsteht. Es ist ein wichtiges Ziel der hier beschriebenen Lösung, speziell die Abstimmung von Steinstärke und Stabilisierungsschicht zu optimieren, um zum Beispiel eine dünne Küchenarbeitsplatte so zu optimieren, dass diese möglichst stabil und trotzdem gleichzeitig zäh, sowie andererseits möglichst leicht wird.The Invention proposes a way to the characteristics of bendability and elasticity with simultaneous protection against breakage to optimize the stone plate so that the plate in wide temperature ranges remains stable and while pressure on the stone surface though gives in, but only so much that not the tiniest injury the stone surface arises. It is an important goal the solution described here, especially the vote of stone strength and stabilizing layer to optimize for example, a thin kitchen worktop optimize it so that it is as stable as possible and still at the same time tough, and on the other hand as easy as possible.

Der hier vorgeschlagene Weg gewährleistet, daß sowohl Stein, als auch Keramik unter den unterschiedlichsten thermisch bedingten mechanischen Belastungen, sowie auch rein mechanischen Belastungen so stabilisiert wird, daß sie durch eine, für die jeweiligen Einsatz- und Belastungsfälle geeignete, Stabilisierung vor mechanischer Zerstörung durch Reissen der Steinplatten einerseits, und insbesondere auch zusätzlich vor mechanischem Bruch geschützt werden und dabei möglichst leicht wird.Of the Here proposed way ensures that both Stone, as well as ceramics among the most diverse thermal conditional mechanical loads, as well as purely mechanical Stresses are stabilized so that they by a, for the respective application and load cases suitable, stabilization from mechanical destruction by tearing the flagstones on the one hand, and in particular also in front of mechanical one Rupture be protected and as light as possible becomes.

Kern der Lösung ist, die für dünne Steinplatten einerseits am besten passende Stärke zu finden – auch unter Kostengesichtspunkten –, sowie das am besten geeignete Stabilisierungsmaterial zu finden. Wichtig ist es, den Gesamtausdehnungskoeffizent des den Stein stabilisierenden Materials auf der den Stein stabilisierenden Seite zwischen Steinplatte und Stabilisierungsmaterial so einzustellen, dass er ähnlich oder besser noch immer etwas kleiner ist, als der Gesamtausdehnungskoeoffizient der Steinplatte selbst.core the solution is that for thin flagstones on the one hand to find the best fitting strength - too from a cost point of view, as well as the most appropriate one Stabilization material to find. It is important to calculate the total expansion coefficient of the the stone stabilizing material on the stone stabilizing Set side between flagstone and stabilizer material so that he is similar or better still a little smaller, as the total expansion coefficient of the flagstone itself.

Die Erfindung basiert auf der Verwendung einer ca 3 mm starken Platte aus Stein und der Stabilisierung von dieser Steinplatte durch ein teilweise oder ganzflächig auf dem Stein angebrachtes faserhaltiges Trägermaterial, welches ein Ausdehungsverhalten hat, das dem Stein möglichst nahe kommt. Dafür werden in der hier vorliegenden Erfindung Carbonfasern und/oder Steinfasern, insbesondere Basaltfasern verwendet.The invention is based on the use of a ca 3 mm thick stone plate and the stabilization of this stone slab by a partial or fibrous carrier material attached over the entire surface of the stone, which has an expansion behavior that comes as close as possible to the stone. For this purpose, carbon fibers and / or stone fibers, in particular basalt fibers, are used in the present invention.

Die Plattenstärke von 3 mm ist das untere Mass, welches momentan in modernen Schleifanlagen kalibriert werden kann und bei dem die Platte noch gerade so stabil ist, dass sie nicht bricht. In diesem Zustand ist die Platte auch sehr gut biegbar und elastisch, ohne beim Handling ohne Stabilisierung sofort zu brechen.The Plate thickness of 3 mm is the lower dimension, which currently can be calibrated in modern grinding equipment and in which the Plate is just so stable that it does not break. In this Condition, the plate is also very good bendable and elastic, without to break immediately during handling without stabilization.

Bekannt sind bisher Leichtbauformen bei denen wie bei dieser neuen Erfindung auch eine möglichst dünne Natursteinschicht mit Faser-Matrix vor Bruch geschützt wird und flächig durch einen zusätzlichen Unterbau verschiedener Trägermaterialien und Trägerformen, wie Rahmen, Waben und ähnliche Konstruktionen verstärkt und dadurch belastbar gemacht wird, beziehungsweise es erst ermöglicht wird, Steingeometrien wie Steinplatten oder Steinstäbe entsprechend dünn auszuführen. Das Trägermaterial ist dabei in der Regel bisher unter dem Gesichtspunkt ausgewählt worden, daß es bei ausreichender mechanischer Festigkeit hauptsächlich von dem Einsatz herkömmlicher Materialien wie Stahl und Aluminium, oder solchen Schichten bestimmt is, die aus einem ähnlichen oder gleichen Material, wie das zu stabilisierende Material bestehen. Neuere Methoden schlagen Glasfasern, Aramidfasern oder Kohlefasern als Trägermaterial vor. Jede dieser Fasern hat einen bestimmten phsikalischen Vorteil, aber auch spezifische Nachteile, je nach Anwendungsfall. Geeigneter vom Gesamtspektrum der physikalischen Eigenschaften scheint Carbonfaser oder auch die Steinfaser selbst zu haben, um Stein zu stabilisieren. Der Ausdehungskoeffizient, die Zugfestigkeit und Zugdehnung kommt dem den physikalischen Eigenschaften des Steins am nächsten. Es werden zusätzlich beispielsweise gerade, gewellte oder wabenförmige Metall- bzw. Aluminiumbleche, Holzplatten und Stahl- oder Holzrahmen, oder weitere Steinplatten als Trägermaterial verwendet, wobei die dünnen Steingeometrien eine Stärke von bis 15 mm oder weniger haben können, ohne zu brechen. Solche zusätzlichen stabilisierenden Massnahmen werden bei dieser Erfindung nicht benötigt, wobei das kennzeichnende Merkmal grundsätzlich die Steinschichtstärke von circa 3 mm ist und die Verwendung von Carbonfasern oder Steinfasern vorgeschlagen wird, die als Stabilisierungsschicht direkt auf den Stein aufgebracht zu werden, um die zu stabilisierenden Steinplatte flexibel und gleichzeitig bruchsicher zu machen.Known are previously lightweight designs in which as in this new invention also a thin natural stone layer with Fiber matrix is protected from breakage and flat by an additional substructure of different support materials and Carrier shapes, such as frames, honeycombs and similar constructions strengthened and thereby made resilient, respectively it is only possible, stone geometries such as stone slabs or to make stone rods thin. The carrier material is usually under so far been selected from the viewpoint that it sufficient mechanical strength mainly of the Use of conventional materials such as steel and aluminum, or such layers is determined that from a similar or the same material as the material to be stabilized. Newer methods suggest glass fibers, aramid fibers or carbon fibers as a carrier material. Each of these fibers has a specific one physical advantage, but also specific disadvantages, depending on Application. More suitable of the whole spectrum of physical Properties seems carbon fiber or even the stone fiber itself to stabilize stone. The coefficient of expansion, the tensile strength and tensile strain comes to the physical properties closest to the stone. In addition, for example straight, corrugated or honeycomb-shaped metal or aluminum sheets, Wooden panels and steel or wooden frames, or other stone slabs used as a carrier material, wherein the thin Stone geometries have a thickness of up to 15 mm or less can have without breaking. Such additional Stabilizing measures are not needed in this invention, the characterizing feature is basically the stone layer thickness of about 3 mm and the use of carbon fibers or stone fibers proposed as a stabilizing layer directly on the Stone to be applied to the stone slab to be stabilized flexible and shatterproof at the same time.

Das Trägermaterial, im folgenden Träger genannt, besteht – wie in der Patentanmeldung EP 106 20 92 beschrieben – aus einer eine faserverstärkten Matrix, die ein Kunstharz oder gegebenenfalls selbst ein Keramikmaterial ist. Es kommen dabei z. B. Carbonfasern zum Einsatz, die hohe Zugbelastungen standhalten und sich unter Wärmeeinwirkung zusammenziehen, also einen negativen Temperaturausdehnungskoeffizienten besitzen und eine mehr oder weniger dünne Steinplatte stabilisieren. Dadurch wird die Platte insbesondere gegen Risse durch Überdehnung und Hitzeeinwirkung geschützt, sowie dem Bruch durch mechanische Belastung senkrecht auf das Steingut entgegengewirkt. Ausserdem können Steinfasern zum Einsatz kommen, da diese ebenfalls sehr zugbelastbar sind und einen kleinen Ausdehungskoeffizienten besitzen.The carrier material, referred to below carrier, consists - as in the patent application EP 106 20 92 from a fiber-reinforced matrix, which is a synthetic resin or possibly even a ceramic material. It come here z. As carbon fibers used to withstand high tensile loads and contract under heat, so have a negative coefficient of thermal expansion and stabilize a more or less thin flagstone. As a result, the plate is particularly protected against cracks due to overstretching and heat, and counteracted the breakage by mechanical stress perpendicular to the earthenware. In addition, stone fibers can be used because they are also very tensile and have a small coefficient of expansion.

Ein zusätzliches Stabilisierungsverfahren ist es, in Kombination mit Carbonfasern und/oder Steinfasern auch die Verwendung von Glasfaser- oder Aramidfaserlaminaten zu applizieren, die zusammen mit der Carbonfaser oder Stein- oder Basaltfaser den Stein mehr oder weniger grossflächig oder auch ganzflächig einseitig stabilisieren. Das Ergebnis ist eine druck- und zugspannungsbelastbare Steingeometrie, die in normalen Anwendungsfällen für eine ausreichende Stabilisierung des Steins für thermische und mechanische Belastungsfälle sorgt. Wenn die Platte als Arbeitsplatte dient, befindet sich die stabilisierende Schicht unten, die den Druck oder einen Stoss von oben auf die Platte rissfrei abfängt, bzw. vielmehr regelrecht abfedert, was die neue Qualität durch diese Erfindung bedeutet.One additional stabilization process is in combination with carbon fibers and / or stone fibers also the use of fiberglass or aramid fiber laminates to be applied together with the carbon fiber or stone or basalt fiber, the stone more or less large area or stabilize on one side over the entire surface. The result is a pressure and tension loadable stone geometry, which in normal use cases for a sufficient Stabilization of the stone for thermal and mechanical Load cases ensures. If the plate as a worktop serves, is the stabilizing layer below, which is the Pressure or a shock from the top of the plate without cracks, or rather literally cushioning what the new quality by this invention means.

In den meisten Fällen ist eine ausreichende Stabilisierung bereits mit einem dünnen Film von Carbonfasermaterial oder Steinfasermatrix erreicht, die sowohl eine Stabilisierung im thermischen, als auch im mechanischen Lastfall gewährleistet.In In most cases there is sufficient stabilization already with a thin film of carbon fiber material or Steinfasermatrix achieved both a stabilization in the thermal, ensured as well as in the mechanical load case.

Die Aufgabe, der Neigung von dünnen Naturstein- und/oder Keramikplatten zum Brechen oder Reißen auch bei wesentlich leichteren Bauformen sicher entgegenzuwirken, wird durch den stabilisierenden Träger bzw. die stabilisierenden Trägermaterialien gelöst. Zu diesem Zweck wird ein Trägermaterial eingesetzt, welches einen ähnlich geringen Ausdehnungskoeffizienten hat, wie die zu stabilisierte Steinplatte.The Task, the inclination of thin natural stone and / or ceramic plates for breaking or tearing even at much lighter To counteract designs safely, is stabilized by the Carrier or the stabilizing carrier materials solved. For this purpose, a carrier material is used, which has a similarly low expansion coefficient has, like the stone plate too stabilized.

Das Trägermaterial, im folgenden Träger genannt, besteht aus einer faserverstärkten Matrix, die ein Kunstharz oder gegebenenfalls selbst ein Keramikmaterial ist. Es kommen dabei als Fasermaterial Carbonfasern, Steinfasern, insbesondere Basaltfasern, zum Einsatz, die hohe Zugbelastungen standhalten und sich unter Wärmeeinwirkung nur minimal ausdehnen, also einen sehr kleinen Temperaturausdehnungskoeffizienten besitzen, der in der Regel kleiner ist, als der des zu stabilisierenden Steinmaterials. Dadurch werden Steinplatten insbesondere gegen Risse durch Überdehnung und Wärmeeinwirkung geschützt, sowie dem Bruch durch mechanische Belastung senkrecht auf das Steingut entgegengewirkt. Zusätzlich müssen soche Platten bisher – je nach Anwendungsfall – zusätzlich für mechanische Beanspruchungen – wie in der EP 106 20 92 mit einer zusätzlichen Snadwicheinlage beschrieben – stabil gemacht werden. Dies ist bei der hier vorliegenden Erfindung nicht mehr nötig, da die Platte sich nach unten – sofern der Träger sich unter der Platte befindet – durchbiegen kann, ohne dass der Stein bricht. Allenfalls kann eine weitere Schicht eingestzt werden, die aus einem flexiblen Material, zum Beispiel einem gummiartigen Material betseht, welches Stösse zusätzlich dampfen kann.The carrier material, referred to below as carrier, consists of a fiber-reinforced matrix which is a synthetic resin or optionally itself a ceramic material. Carbon fibers, stone fibers, in particular basalt fibers, which withstand high tensile loads and expand only minimally under the action of heat, ie have a very small coefficient of thermal expansion, which is generally smaller than that of the stone material to be stabilized, are used as fiber material. As a result, stone slabs in particular ge cracks are protected by overstretching and heat, and counteracted by mechanical stress perpendicular to the earthenware. In addition, so far plates must - depending on the application - additionally for mechanical stresses - as in EP 106 20 92 described with an additional Snadwicheinlage - made stable. This is no longer necessary in the present invention, since the plate down - if the carrier is under the plate - can bend without the stone breaks. At best, another layer may be used, which consists of a flexible material, for example a rubber-like material, which additionally can steam bumps.

Dünne Steinplatten, zum Beispiel Arbeistplatten – insbesondere Küchenarbeitsplatten – und Fassadenverkleidungen, werden durch die Erfindung insbesondere bei gleichzeitiger thermischer und mechanischer Belastung und der damit verbundenen Träger-Materialdehnung, die zu Rissen oder Oberflächenbrüchen des getragenen Stein-Materials führen würde, nicht nur sicher gegen Rissbildung geschützt, sondern werden insbesondere schlagzäh im Falle von Impulseinwirkung. Die üblicherweise dadurch entstehenden, unter Umständen mikroskopisch kleinen Haarrisse, die zum schnellen Verfall des Steins führen, insbesondere dann, wenn er im Außenbereich, oder als Arbeitsplatte im Küchenbereich ständig wechselnden Temperaturen, mechanischen Druckbelastungen und Wasser und evtl. Frost ausgesetzt ist, werden durch die Erfindung vollständig ausgeschlossen, ohne dass man auf eine massive Bauform zurückgreifen müsste und die Platte dabei so leicht, wei nur irgend möglich wird. Die Gesamt-Platte inklusive der Stabilisierungsschicht kann somit extrem leichtgewichtig werden und trotzdem extreme Druck-, Biege- und Impulsbelastungen aufnehmen, ohne zu brechen oder Haarrisse zu bekommen und sind trotzdem zu halbwegs günstigen Kosten herstellbar.thin Stone slabs, for example work plates - in particular Kitchen countertops and cladding, be by the invention in particular at the same time thermal and mechanical stress and the associated carrier material strain, which led to cracks or surface fractures of the worn Stone material would not only be safe protected against cracking, but in particular impact resistant in the case of impulse action. The usual resulting, possibly microscopic Hairline cracks leading to the rapid deterioration of the stone, especially if he is outdoors, or as a countertop in the kitchen area constantly changing temperatures, mechanical pressure loads and water and possibly frost exposed is completely excluded by the invention, without having to resort to a massive design and the plate so light, just possible becomes. The total plate including the stabilizing layer can thus extremely lightweight and yet extreme pressure, Take up bending and momentum loads without breaking or hairline cracks and still are at reasonable cost produced.

Diese dünnen Steinplatten können mit Hilfe der Erfindung unter Beibehaltung ausreichender Stabilität hergestellt werden, die man von massivem Steinmaterial gewöhnt ist. Allgemein kann diese neu entstandene Steinplatte in vielen Bereichen Stahl und Aluminium ersetzen. Natur-Stein hat ein spezifisches Gewicht gleich dem von Aluminium und die Druckfestigkeit von einem normalen Baustahl, was bedeutet, dass man Stein, insbesondere die Natursteinplatte, die nunmehr gegen Bruch geschützt ist, weil sie einen kleineren Ausdehnungkoeffizienten hat, als der Stein selbst, insbesondere auch im Leichtbau einsetzen kann, was eine Neuheit in der Technik darstellt und deshalb wichtig wird, weil Stein in grenzenlosen Massen als billiges Material überall auf der Welt zur Verfügung steht und sehr energeischonend gewonnen und leicht abgebaut werden kann.These thin stone slabs can with the help of the invention produced while maintaining sufficient stability which one is used to from massive stone material. Generally, this newly created stone slab can be used in many areas Replace steel and aluminum. Natural stone has a specific weight equal to that of aluminum and the compressive strength of a normal one Mild steel, which means that you stone, especially the natural stone plate, which is now protected against breakage because it has a smaller size Expansion coefficient has, as the stone itself, in particular can also use in lightweight construction, which is a novelty in engineering represents and therefore becomes important because stone in boundless masses available as cheap material anywhere in the world stands and very energeischonend won and can be easily broken down.

Mit Hilfe des Einsatzes von zum Beispiel temperaturstabilen Epoxidharzen, Polyesterharzen, Harzen auf Phenol-, Polyimid-, Cyanatester-, Melamin-, Polyurethan- oder Silikonbasis, genannt Matrix, in Kombination mit Carbonfasern oder Steinfasern, die einen kleineren Temperaturausdehnungskoeffizienten als Stein haben, wird nun eine sichere Stabilisierung von Steinplatten, die ihrerseits der Stabilisierung von faserstrukturierten Bauteilen sowie auch Steinbauteilen selbst dienen können, möglich.With Help of the use of, for example, temperature-stable epoxy resins, Polyester resins, resins based on phenolic, polyimide, cyanate ester, melamine, polyurethane or silicone base, called matrix, in combination with carbon fibers or rock fibers that have a smaller coefficient of thermal expansion as a stone, now a secure stabilization of stone slabs, in turn, the stabilization of fiber-structured components as well as stone components can serve themselves, possible.

Es wird darüber hinaus die Forderung erfüllt, die mechanische Belastbarkeit und Temperaturbelastbarkeit von dünnen Steingeometrien so zu optimieren, daß der Gesamt-Ausdehnungskoeffizient einer Steinplatte in weiten Temperaturbereichen in der Stabilisierungsschicht auf einen gleichen oder ähnlichen Wert eingestellt werden kann, um unter anderem auch das Schüsseln von dünnen Stein-Platten zu vermeiden und trotzdem eine Leichtbauweise zu realisieren. In dem Moment, wo es gelingt die Dehnung der stabilisierenden Schicht aus Carbonfaser oder Steinfaser durch Einbringung einer gewissen Vorspannung kleiner zu halten, als die Dehnung des Steins selbst, wird man auf diese Weise stabilisierte Steinstäbe sogar in gewissen Grenzen in die der Stabilisierungsschicht entgegengesetzten Seite biegen können, ohne dass diese brechen. Basis für diese Erkenntnis ist die im Zusammenhang mit dieser Erfindung gemachte Beobachtung, dass insbesondere Naturstein sich tatsächlich zerstörungsfrei komprimieren lässt, also z. B. eine Steinplatte sich durch Biege-Druck in der Länge an einer polierten Steinseite verkleinern lässt, ohne dass die polierte Oberfläche den geringsten Schaden nimmt.It In addition, the requirement is met, the mechanical strength and temperature resistance of thin To optimize stone geometries so that the total expansion coefficient a stone slab in wide temperature ranges in the stabilization layer be set to an equal or similar value can, among other things, the bowls of thin To avoid stone slabs and still realize a lightweight construction. At the moment where it succeeds in stretching the stabilizing layer made of carbon fiber or stone fiber by introducing a certain bias To keep smaller than the stretching of the stone itself, one becomes on this way stabilized stone rods even in certain Limits in the stabilization layer opposite side can bend without them breaking. base for this finding is that made in connection with this invention Observation that, in particular, natural stone is actually nondestructive compress, so z. B. a stone slab by bending pressure in length make a polished stone side smaller, without that the polished surface takes the least damage.

Die Erfindung wird realisiert durch die einseitige teil- oder ganzflächige Beschichtiung einer ca. 3 mm starken Steinplatte, die eine Tolerenz von minus 1 mm bis zu plus 0,9 mm haben kann, mit einem Carbonfaser- oder Steinfaserlaminat, wobei das Mischungsverhältnis von Faser und Harz so eingestellt werden kann, dass die Ausdehungskoeffizienten von zu stabilisierendem Stein und dem Steinfaserlaminat kleiner oder mindestens praktisch identisch sind. Die Stärke des Steins bleibt in der Regel dabei – je nach Schichtdicke der Faserstabilisierung – etwas unter 3 mm, mit einer unteren Toleranz von 1/1000 mm. Die Gesamtträgerschicht und deren Stärke kann auch durch eine Mischung unterschiedlicher zusätzlicher Fasern erreicht werden. Die Gesamtstärke der Platte beträgt mit Stabilisierungsschicht zwischen 2,9999 mm und 3,9998 mm.The Invention is realized by the one-sided partial or full-surface Coating of an approximately 3 mm thick stone slab, which is a tolerance from minus 1 mm to plus 0.9 mm, with a carbon fiber or rock fiber laminate, wherein the mixing ratio of Fiber and resin can be adjusted so that the coefficient of expansion smaller stone to be stabilized and the rock fiber laminate or at least practically identical. The strength of the Steins are usually there - depending on the layer thickness fiber stabilization - slightly below 3 mm, with a lower one Tolerance of 1/1000 mm. The total carrier layer and its Strength can also be due to a mixture of different additional fibers can be achieved. The total strength the plate is with stabilizing layer between 2.9999 mm and 3.9998 mm.

Eine der vielen möglichen Ausführungen der Erfindung beschreibt eine 3 mm starke Platte aus Steingut (1), die einseitig mit einem Carbonfaserroving (2) stabilisiert wird (1). Die Verbindung zwischen Stein und Faser wird z. B. durch eine temperaturstabile Epoxidharzmatrix hergestellt, welche sich je nach Einsatzgebiet entsprechend thermisch stabil belasten lässt und deren Gesamt-Ausdehungskoeffizent von Faser und Matrix ähnlich dem der zu stablisierenden Steinplatte sein sollte.One of the many possible embodiments of the invention describes a 3 mm thick plate of stoneware ( 1 ) unilaterally with a carbon fiber roving ( 2 ) is stabilized ( 1 ). The connection between stone and fiber is z. B. produced by a temperature-stable epoxy resin, which can be thermally stable depending on the field of use and their total coefficient of expansion of fiber and matrix should be similar to that of the stone plate to be stabilized.

2 zeigt diese zweite Ausführung der Erfindung als eine 3 mm Steinplatte (1), die teilweise mit einer Schicht aus Steinfasermatrix (2) versehen ist, deren Ausdehnungskoeffizient kleiner oder gleich oder maximal nur etwas größer ist, als der der zu stabilisierenden Steinplatte, die als Küchenarbeitsplatte mit einem dekorativen Rand (3) und Ausschnitten (4) für Spülbecken und Kochfeld versehen ist. 2 shows this second embodiment of the invention as a 3 mm stone slab ( 1 ) partially coated with a layer of stone fiber matrix ( 2 ) whose coefficient of expansion is less than or equal to or at most only slightly larger than that of the stone slab to be stabilized, which is used as a kitchen worktop with a decorative edge ( 3 ) and excerpts ( 4 ) is provided for sink and hob.

3 zeigt eine Sondervariante der Steinplatte als Fussbodenplatte (1), deren Stabilsierungsschicht aus Steinfasermatrix (2) gleiches oder mindestens identisches Ausdehungverhalten hat, wie die zu stabilisierende Steinplatte. 3 shows a special version of the stone slab as a floor slab ( 1 ), whose stabilization layer of stone fiber matrix ( 2 ) has the same or at least identical expansion behavior as the flagstone to be stabilized.

Zusätzlich ist entweder eine dampfende Gummischicht oder ein – im Fall von hoher Knickbelastung, wenn die duenne Platte im Bodenbereich zum Einsatz kommt – zusätzlich aussteifender Stabilisierungsträger (3) unter der faserstabilisierten Steinplatte angebracht.In addition, either a steaming rubber layer or a - in the case of high buckling load, when the thin plate in the bottom area is used - additionally stiffening stabilization carrier ( 3 ) under the fiber-stabilized flagstone.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1062092 [0003, 0012, 0016]

Claims

Arrangement with a slab of stone, natural stone, stoneware, artificial stone, concrete, ceramics, glass-containing material or glass - hereinafter called stone - which is unilaterally partially or wholly stabilized with a fibrous matrix - hereinafter referred to as support, characterized in that Thickness of plate and support is at least 2.9999 mm and not more than 3.9998 mm.

Arrangement according to claim 1, characterized that the carrier contains carbon fibers.

Arrangement according to claim 1, characterized that the carrier comprises stone fibers, in particular basalt fibers, contains.

Arrangement according to claim 1, characterized that the matrix of the carrier comprises an epoxy resin, polyester resin, Phenolic resin, polyimide resin, cyanate ester resin, melamine resin, polyurethane resin or Silicone resin base has.

Arrangement according to claim 1, characterized that the matrix has a ceramic or waterglass base.

Arrangement according to Claims 1 to 4, characterized that the carrier is a mixture of different additional Fiber materials, eg. As glass fibers or aramid fibers is or is Much different of these fiber layers is or is a mixture of carbon and stone fibers with other fiber materials is.

Arrangement according to Claims 1 to 6, characterized that matrix and fibers have an overall coefficient of expansion similar that of the stone to be stabilized.

Arrangement according to claims 1 to 6, characterized that the expansion coefficient of the fiber matrix is less than or equal to that of the stone to be stabilized.

Arrangement according to claim 1 to 8, characterized that the fiber-stabilized plate as a decoration or too is used as a structural component in construction and mechanical engineering.

Arrangement according to claim 1 to 9, characterized in that the fiber-stabilized plate is used as a floor plate, as a wall cladding or countertop, in particular as a kitchen worktop executed is.

Arrangement according to claim 1 to 10, characterized in that under the carrier Partial, large or full surface a damping and / or supporting further layer, in particular a more or less soft plastic, rubber or rubber-containing Material, or lightweight and solid and / or rigid carrier material how honeycomb material is attached, which depending on stabilization needs more or less thick.