DE2056063A1 - Lightweight foam panel - esp polyurethane,with expanded perlite filler - Google Patents
Lightweight foam panel - esp polyurethane,with expanded perlite fillerInfo
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Abstract
Description
AKTENZEICHEN: Neuanrneldung Leichtbauplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft eine Leichtbauplatte aus geschäumtem Kunststoff mit eingelagertem Füllstoff sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.FILES: New registration of lightweight panels and procedures for their Production The invention relates to a lightweight construction panel made of foamed plastic with embedded filler and a process for their production.
Bei bekannten Bauplatten dieser Art bestehen die Füllstoffe, welche zur Senkung der Werkstoffkosten beitragen sollen, aus feinem Quarzsand oder dergl. Außerdem ist es bekannt, in den Kunststoffschaum Farbpigmente einzulagern.In known building boards of this type, the fillers exist, which to help reduce material costs, made of fine quartz sand or the like. It is also known to incorporate color pigments in the plastic foam.
Quarzsand und ähnliche Füllstoffe besitzen ein hohes Volumengewicht und erhöhen damit auch das Volumenge wicht der fertigen Bauplatte. Außerdem bilden eingelagerte Sandkörner Unterbrechungen im Gefüge des Schaumstoffes, welche die Festigkeit herabsetzen. Schließlich besitzt Quarzsand eine große Härte und führt damit zu erhöhter Abnutzung an Bearbeitungswerkzeugen.Quartz sand and similar fillers have a high volume weight and thus also increase the volume weight of the finished building board. Also educate embedded grains of sand interruptions in the structure of the foam, which the Decrease strength. After all, quartz sand is very hard and leads this leads to increased wear and tear on machining tools.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine leichte und gleichzeitig feste sowie thermisch hochbelastbare Bauplatte mit guten Bearbeitungseigenschaften zu schaffen, die u.a. die Bauvorschriften im Schiffbau erfüllt.It is therefore the object of the invention to provide a light and at the same time solid as well as thermally highly resilient building board with good processing properties to create that, among other things, fulfills the building regulations in shipbuilding.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Füllstoff geblähter Perlit (vulkanisches Glas) ist.According to the invention, this object is achieved in that the filler expanded perlite (volcanic glass) is.
Eine derart hergestellte Leichtbauplatte besitzt hohe Festigkeit bei niedrigem Volumengewicht, ist thermisch hochbelastbar, so daß die Schiffbauvorschriften erfüllbar sind, und läßt sich gut bearbeiten. Alle diese Eigenschaften sind auf die Verwendung des geblähten Perlit als Füllstoff zurückzuführen. Gablähter Perlit ist hochgradig porös und besitzt ein extrem niedriges Volumengewicht. Während des Aufschäumens dringt der Kunststoffschaum zwischen die Körner des geblähten Perlit ein, und es kommt zu einer Art Maschenbildung das Schaum stoffes innerhalb der Perlit-Füllung. Andererseits besitzt geblähter Perlit eine geringe Oberflächenhärte, so daß Bearbeitungswerkzeuge weitgehend bei der Bearbeitung geschont werden.A lightweight board produced in this way has high strength low volume weight, is thermally highly resilient, so that the shipbuilding regulations can be fulfilled, and can be worked on well. All of these properties are on attributed to the use of the expanded perlite as a filler. Flattened perlite is highly porous and has an extremely low volume weight. During the When it foams, the plastic foam penetrates between the grains of the expanded perlite and there is a kind of mesh formation in the foam inside the perlite filling. On the other hand, expanded perlite has a low surface hardness, so that processing tools are largely spared during processing.
Vorzugsweise ist der Kunststoffschaum mechanisch verdichtet. Es wurde gefunden, daß hierdurch eine außerordentlich starke Erhöhung der Plattenfestigkeit erzielt wird.The plastic foam is preferably mechanically compressed. It was found that this resulted in an extraordinarily strong increase in the strength of the plate is achieved.
Diese mechanische Verfestigung wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erzielt, daß der Füllstoff sowie flüssiges Schaum-Rohmaterial in eine geöffnete Plattenform, deren Oberteil mit einer Hauptwand nach Art eines Preßstempels teleskopartig bis an ihren Rand in ein Unterteil einfahrbar ist, eingebracht wird, die Plattenform verschlossen und während des Aufschäumens das Oberteil entgegen dem Aufschäumdruck und unter Verringerung des Formvolumens in das Unterteil eingefahren wird.This mechanical strengthening is carried out according to the method according to the invention achieved in that the filler and liquid foam raw material in an open Plate shape, the upper part of which is telescopic with a main wall in the manner of a press ram until it can be moved into a lower part at its edge, the Plate shape closed and the upper part against the during foaming Foaming pressure and retracted into the lower part while reducing the mold volume will.
Als Schaummaterial findet vornehmlich Polyurethan-Schaum Verwendung, dessen Vorteile bekannt sind und hier nicht näher dargestellt zu werden brauchen. Ein besonderer Vorteil des Polyurethan-Schaumes ist, daß sich vor dem Schäumprozeß in eine Form eingelegte Schichten und andere Bauelemente fest mit dem Fertigprodukt verbinden.The foam material used is primarily polyurethane foam, the advantages of which are known and do not need to be presented in detail here. A particular advantage of the polyurethane foam is that before the foaming process Layers inserted into a mold and other components firmly attached to the finished product associate.
Auf diese Weise ist es möglich, Bauplatten mit einer wählbaren Oberflächenbeschichtung sowie mit Einformteilen herzustellen. Dadurch werden kostspielige spätere Bearbeitungen vermieden und die spätere Montage teilweise erheblich verbilligt.In this way it is possible to produce building boards with a selectable surface coating as well as with molded parts. This eliminates costly subsequent edits avoided and the later assembly sometimes significantly cheaper.
Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Leichtbauplatte, mit abgebrochen dargestellter Innenstruktur; Fig. 2 eine offene und mit Rohmaterialien für die Bauplattenherstellung gefüllte Plattenform; und Fig. 3 die, gleiche Plattenform mit eingefahrenem Oberteil und verdichtetem Kunststoffschaum.An exemplary embodiment of the invention is illustrated using a drawing explained in more detail. They show: FIG. 1 a lightweight construction panel according to the invention, broken off with interior structure shown; Fig. 2 shows an open and with raw materials for the manufacture of building panels filled plate shape; and FIG. 3 shows the same plate shape with the upper part retracted and compressed plastic foam.
Fig. 1 stellt eine fertige Leichtbauplatte 1 dar, die aus unter Druck geschäumtem Polyurethan-Harz (nachfolgend PU-Schaum 2 genannt) sowie darin eingeformtem geblähtem Perlit als Füllstoff 3 besteht. Unter Perlit ist hier vulkanisches Glas zu verstehen, das in einem besonderen bekannten Verfahren gebläht worden ist und beispielsweise unter der Handelsbezeichnung "PerliteH vertrieben wird.Fig. 1 shows a finished lightweight panel 1, which from under pressure foamed polyurethane resin (hereinafter referred to as PU foam 2) and molded into it expanded perlite as filler 3. Under perlite is here volcanic To understand glass that has been expanded in a particular known process and is sold, for example, under the trade name "PerliteH.
Der verwendete,PU-Schaum 2 gehört vorzugsweise der Gruppe der Unizell-Schäume an, und der geblähte Perlit als Füllstoff 3 hat körnigen Charakter mit einer Korngröße von etwa 3 bis 5 mm.The PU foam 2 used preferably belongs to the group of unicell foams on, and the expanded perlite as the filler 3 has a granular character with a grain size from about 3 to 5 mm.
Auf ihrer einen Hauptfläche ist die gezeigte Leichtbauplatte 1 bereits mit einer auf ihren späteren Verwendungszweck hin abgestimmten und nicht lösbaren Dekorschicht 4 versehen. Diese Dekorschicht 4 kann aus einer einfarbigen oder mit beliebigen Farben und Mustern bedruckten Metall-oder Kunststoff-Folie bestehen. Auf diese Weise kann die Leichtbauplatte 1 beispielsweise das Aussehen einer Holztäfelung bekommen.The lightweight panel 1 shown is already on one of its main surfaces with one that is tailored to its later intended use and cannot be removed Decorative layer 4 provided. This decorative layer 4 can consist of a single color or with Any colors and patterns can be printed on metal or plastic film. In this way, the lightweight panel 1 can have the appearance of wood paneling, for example receive.
Obwohl hier nicht dargestellt, könnte die Leichtbauplatte 1 auch bereits mit eingeformten Beschla#-, Bedienungs- und/oder Installationsteilen versehen sein.Although not shown here, the lightweight panel 1 could already be provided with molded fittings, operating and / or installation parts.
In Fig. 2 ist eine Plattenform 5 gezeigt, wie sie zur Herstellung der erfindungsgemäßen Leichtbauplatte 1 verwendet werden kann. Sie besteht aus einem separaten Oberteil 6, dessen Unterseite eine der beiden Hauptflächen der Leichtbauplatte 1 formt, und aus einem muldenartig geformten Unterteil 7, in dem die andere Hauptfläche und die Seitenflächen der Leichtbauplatte 1 geformt werden.In Fig. 2, a plate shape 5 is shown as it is used for production the lightweight panel 1 according to the invention can be used. It consists of one separate upper part 6, the underside of which is one of the two main surfaces of the lightweight building board 1 forms, and from a trough-like shaped lower part 7, in which the other main surface and the side surfaces of the lightweight construction panel 1 are formed.
Das Oberteil 6 besitzt einen vertieften Rand, der um eine Randtiefe R hinter der Unterseite des Oberteils 6 surUcksteht. Die Unterseite des Oberteils 6 ist bis zur Randtiefe R so an die Innenwände des Unterteiles 7 angepaßt, daß es sich teleskopartig nach Art eines Gesenkes um den Betrag der Randtiefe R und dabei allseitig abdichtend in das Unterteil 7 einfahren läßt. Die Innentiefe des Unterteiles 7 ist mit T bezeichnet.The upper part 6 has a recessed edge by an edge depth R stands behind the underside of the upper part 6. The bottom of the top 6 is adapted up to the edge depth R to the inner walls of the lower part 7 that it telescopically in the manner of a die around the Margin depth amount R and thereby retracts into the lower part 7 in a sealing manner on all sides. The inside depth of the lower part 7 is denoted by T.
Zur Erläuterung des erfindung,sgemäßen Verfahrens zur Herstellung' einer erfindungsgemäßen Leichtbauplatte 1 wird nachfolgend eln spezielles Ausführungsbeispiel näher beschrieben.To explain the invention, according to the process for production a lightweight panel 1 according to the invention is eln a special embodiment below described in more detail.
Für die Herstellung einer Leichtbauplatte 1 mit den Abmessungen 250 x 125 x 4 cm besitzt das Unterteil 7 der Plattenform 5 einen Innenraum, der ebenfalls 250 cm lang, 125 cm breit, aber dessen Innentiefe T - 6 cm beträgt.For the production of a lightweight panel 1 with dimensions 250 x 125 x 4 cm, the lower part 7 of the plate shape 5 has an interior space that is also 250 cm long, 125 cm wide, but its internal depth is T - 6 cm.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, zur Erzielung des für den erfindungsgemäßen Schäunprozess notwendigen hohen Druckes das Innenvolumen der Plattenform 5 während des Schäumprozesses um ein Drittel seines Ausgangswertes zu reduzieren. Diese Reduzierung wird dadurch erreicht, daß der teleskopartig einfahrbare Bereich des Oberteiles 6 mit seiner Randtiefe R so bemessen ist, daß T-R 1 2/3 T ist. Das bedeutet für das gewählte Ausführungsbeispiel, daß R = 2 cm tief ist. Der Innenraum des Unterteiles 7 hat im geöffneten Zustand, d.h. bei voller Innentiefe T = 6 cm ein Volumen von 187,5 1, während das Restvolumen mit der Resttiefe T - R im eingefahrenen Zustand des Oberteiles 6 noch 125 1 beträgt. Dementsprechend wird auch die fertige Leichtbauplatte 1 din Volumen von 125 1 besitzen.It has proven to be useful to achieve the for the invention Schäunvorgang necessary high pressure the inner volume of the plate form 5 during of the foaming process by a third of its initial value. This reduction is achieved in that the telescopically retractable area of the upper part 6 is dimensioned with its edge depth R so that T-R 1 2/3 T is. That means for the chosen embodiment that R = 2 cm deep. The interior of the lower part 7 has a volume of when open, i.e. at full internal depth T = 6 cm 187.5 1, while the remaining volume with the remaining depth T - R in the retracted state of the upper part 6 is still 125 1. The finished lightweight panel is also made accordingly 1 din volume of 125 l.
In die gemäß Fig. 2 bestehende Plattenform 5, die vorzugsweise aus Aluminium besteht und vor jedem einzelnen Verfahrensgang innen mit einem besonderen Trennmittel überzogen werden muß, wird, wenn diese auf etwa 35 400 C erwärmt worden ist, eine Menge von ca. 12,5 kp PU-Schaum 2 eingefüllt.Zuvor ist bedarfsweise die Dekorschicht 4 in Form einer passend zugeschnittenen Folie in das Unterteil 7 eingelegt worden. Falls erforderlich, sind zuvor auch bereits Einformteile wie Rahmen, Befestigungs- und/oder Bedienungsteile, elektrische Leitungen, Wasserrohre oder ähnliche Einformteile in das Unterteil 7 mit eingelegt worden. Zur Lagesicherung derartiger Einformteile kann dus Unterteil 7 mit besonderen Anschlägen oder Halterungen versehen sein.In the existing plate form 5 according to FIG. 2, which preferably consists of Aluminum consists and before each individual process step inside with a special one Release agent must be coated when it has been heated to about 35 400 C. is, a quantity of approx. 12.5 kg PU foam 2 has been filled in if necessary, the decorative layer 4 in the form of a suitably cut film in the Lower part 7 has been inserted. If necessary, molded parts have already been made beforehand such as frames, fastening and / or operating parts, electrical cables, water pipes or similar molded parts have also been inserted into the lower part 7. To secure the position Such molded parts can dus lower part 7 with special stops or mounts be provided.
Vor dem Einfüllen des PU-Schaumes 2 in das Unterteil 7 ist dieser beispielsweise aus einer Stammkomponente sowie einer Vernetzerkomponente fertig zusammengemischt worden.Before the PU foam 2 is filled into the lower part 7, this is for example, made up of a base component and a crosslinking component been mixed together.
12,5 kp PU-Schaum 2, der eine Reaktionszeit von etwa 1 bis 1,5 Minute hat, wird dann sofort mit 18,75 kp geblähtem Perlit als Füllstoff 3 versetzt. Das Gemisch wird bis zum Rand des Unterteiles 7in die Form eingefüllt. Darauf und noch vor Beginn des Schäumprozesses erfolgt das Aufsetzen des Ober teiles 6 auf den Innenraum des Unterteiles 7 sowie das volle Einfahren bis zur Randtiefe R mit Hilfe einer hier nicht näher dargestellten Pressvorrichtung.12.5 kp PU foam 2, with a reaction time of about 1 to 1.5 minutes 18.75 kg of expanded perlite is then immediately added as filler 3. That Mixture is poured into the mold up to the edge of the lower part 7. On and on Before the start of the foaming process, the upper part 6 is placed on the interior of the lower part 7 as well as the full retraction to the edge depth R with the help of a Pressing device not shown here.
Beim Einfahren des Oberteiles 6 entsteht im Innenraum der Plattenform 5 ein sehr hoher Druck, der sich mit Beginn des Schäumprozesses noch erhöht. Hierbei kommt es teilweise zu einer Zerkleinerung des körnigen geblähten Perlit als Füllstoff 3, und der PU-Schaum 2 wird innig mit dem Perlit verbunden. Der hohe Druck erzeugt zusätzliche Wärme, welche der Steigfähigkeit und der Reaktion des PU-Schaumes 2 dienlich ist.When the upper part 6 is retracted, the plate shape is created in the interior 5 a very high pressure, which increases with the start of the foaming process. Here the granular expanded perlite used as a filler is partially crushed 3, and the PU foam 2 is intimately connected to the perlite. The high pressure creates additional heat, which increases the climbing ability and the reaction of the PU foam 2 is useful.
Nach einer Aushärtezeit von etwa 10 bis 15 Minuten für den PU-Schaum 2 hat sich dieser mit dem Füllstoff 3 zu einer Leichtbauplatte 1 verbunden, die der wieder geöffneten Plattenform 5 entnommen und sofort verwendet werden kann.After a curing time of around 10 to 15 minutes for the PU foam 2, this has connected to the filler 3 to form a lightweight panel 1, which the reopened Plate form 5 removed and used immediately can be.
Diese fertige Leichtbauplatte 1 besitzt neben ihren oben beschriebenen Eigenschaften in vorliegenden Beispiel bei einem Volumen von 125 1 ein Gewicht von 31,25 kp, was einem Volumengewicht von 250 kp#;it3 entspricht.This finished lightweight panel 1 has in addition to the ones described above Properties in the present example with a volume of 125 1 a weight of 31.25 kp, which corresponds to a volume weight of 250 kp #; it3.
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DE (1) | DE2056063A1 (en) |
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