DE2250488A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von verbundplatten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von verbundplatten

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Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dn.-lng. R. König ■ Oipl.-lng. K. Bergen
Patentanwälte · 4οαα Düsseldorf · Cecilienallee 76 . Telefon 432733
13. Oktober 1972 27 572 K
Ackermann Fahrzeugbau, 5600 Wuppertal-Vohwinkel, Ludwig Richter-Straße 1
"Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen ■ Herstellen von Verbundplatten"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundplatten unter Verwendung von mindestens zwei kontinuierlich ablaufenden Deckschichten und einer Kernschicht,
Für die Herstellung solcher Verbundplatten in Gestalt von sogenannten- Sandwich-Elementen sind bereits die verschiedensten Herstellungsverfahren bekannt geworden» So geht aus dem Sonderdruck der Zeitschrift "Kunststoffe" 1968, Heft 2, Seiten 118 bis 122 ein Verfahren hervor, bei dem die zwischen zwei von Vorratsrollen ablaufenden Deckschichten befindliche Kernschicht aus Polyurethanschaum besteht. Dabei wird in einer Beschichtungsstation mit Hilfe einer oszillierenden Spritz- oder Gießvorrichtung eine der Deckschichten mit dem flüssigen Polyurethanschaumgemisch beschichtet. In einer nachfolgenden Transportvorrichtung, wird die obere Deckschicht auf den aufgespritzten Schaum gedrückt und so die beiden Deckschichten mit der dazwischenliegenden Schaumschicht, die aufgrund einer chemischen Reaktion aufschäumt, zusammengefügt.
Bei dem bekannten Verfahren können die Deckschichten flexibel oder fest ausgebildet sein. Ganz gleich, wie nun die
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Deckschichten ausgebildet sind, ist die Herstellung der bekannten Verbundplatten sehr aufwendig, da das Zuführen des Schaumstoffgemischs sehr schwierig ist. Zur Herstellung einer eine bestimmte Dickenabmessung aufweisenden Verbundplatte ist nämlich nicht nur stets eine genau dosierte Menge des Schaumstoffs zuzuführen, sondern diese muß auch immer die gleiche Konsistenz aufweisen und sogar in der Regel auch mit einer gleichbleibenden Temperatur zugeführt werden« Der hierzu erforderliche bauliche Aufwand ist sehr hoch. Hinzu kommt, daß in jedem Fall beim Herstellen der bekannten Verbundplatten eine Seitenabdichtung erforderlich ist, um ein Austreten des zunächst flüssigen Schaumstoffs zu vermeiden. Diese notwendige Seitenabdichtung bedingt ebenfalls einen erheblichen Aufwand. Schließlich kommt noch hinzu, daß aufgrund des eingeschäumten Kerns die Festigkeit bzw, dynamische Beanspruchbarkeit der Verbundplatte nicht für alle möglichen Verwendungsfälle ausreichend ist, so daß die bekannte Sandwich-Platte nur begrenzt einsetzbar ist.
Durch die deutsche Auslegeschrift 1 176 834 ist auch bereits ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von starren Schaumstoffverbundplatten bekannt geworden, bei dem zwei starre Grundplatten an ihren einander zugekehrten Flächen mit Polymerisationsklebern versehen und darauf zwischen die Platten als Kernschicht auftreibbare Schaumkunststoffe eingebracht werden. Auch bei diesem Verfahren besteht somit die Kernschicht aus einem Schaumstoff, der als Gemisch während der Fabrikation flüssig eingebracht und dann aufgeschäumt wird, so daß die obenerwähnten Nachteile ebenfalls vorliegen.
Schließlich ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 161 auch ein Verfahren zum kontinuierlichen Beschichten von insbesondere als Verkleidung dienenden Platten, beispiels-
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weise Verbundplatten bekannt geworden bei dem die Verkleidungsplatten unter Zuhilfenahme eines Hartklebers mit einem aus Glasfaser- bzw. Kunststoffgewebe oder Papier dienenden Trägerstoff verbunden werden» Dieses bekannte Verfahren besitzt ebenfalls die aufgeführten Nachteile.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundplatten unter Verwendung von wenigstens zwei kontinuierlich ablaufenden Deckschichten und einer damit unter Druck befestigten Kernschicht vorzuschlagen, das auf wirtschaftlich einfache Weise insbesondere für Wandelemente von Fahrzeugaufbauten geeignete Verbundplatten herzustellen erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen die beiden kontinuierlich ablaufenden Deckschichten als Kernschicht feste Kernplatten nebeneinanderliegend eingesetzt und mit den Deckschichten unter Druck fest verbunden werden. Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag ergibt sich eine Verbundplatte, die sich aufgrund der verwendeten' festen Kernplatten wesentlich einfacher und wirtschaftlicher herstellen läßt. So ist bei diesem Verfahren zum Herstellen einer Verbundplatte keine kostenaufwendige Temperaturregelung, keine besondere Schaumstation und auch keine viel Platz beanspruchende Aushärtestrecke für den aufgeschäumten Kunststoff erforderlich. Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäße Verbundplatte durch eine hohe Festigkeit, insbesondere dynamische Beanspruchbarkeit aus, so daß sich eine solche Verbundplatte in vorzüglicher Weise für Wandelemente von Fahrzeugaufbauten eignet.
Um eine gute Verbindung zwischen den einzelnen Schichten zu erreichen, werden zweckmäßig die Kernplatten untereinander und mit den Deckschichten verklebt.
Obwohl sich an sich gute Resultate erzielen lassen, wenn
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die beiden Deckschichten flexibel ausgebildet sind, ist es auch möglich, eine der Deckschichten, vorzugsweise die innere Deckschicht aus fugenlos aneinandergereihten festen Platten herzustellen, die untereinander durch Heften zusammengehalten und durch Kleben mit den festen Kernplatten verbunden werden.
Insbesondere für die Herstellung von Verbundplatten für Wandelemente von Fahrzeugaufbauten ist es von Vorteil, wenn die fertigen Verbundplattenbahnen am Ende des Fertigungsprozesses in gewünschten Abständen quer zur Längsrichtung gefaltet, beispielsweise um 90 hochgebogen werden. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel sowohl die Seitenwände als auch eine Stirnwand eines Fahrzeugaufbaus aus einer einzigen Verbundplattenbahn herstellen. Es brauchen dann nur noch in die hintere Stirnwandöffnung die Türen eingesetzt und das Dach aufgesetzt zu werden, um nach Aufsetzen auf eine Bodengruppe einen fertigen Fahrzeugaufbau zu erhalten. Damit das Falten leicht durchgeführt werden kann, werden entlang den vorgesehenen Faltkanten vor dem Falten 90°-Nuten eingefräst.
Bei der Verwendung der Verbundplattenbahnen als Wandelemente von Fahrzeugaufbauten ist es von Vorteil, wenn in die Verbundplattenbahnen Längsnuten zur Aufnahme von Topfbändern für Sperr- und Zurrvorrichtungen eingefräst werden»
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Zuführung für die äußere Deckschicht, eine in Förderrichtung mit Abstand dazu angeordnete Zuführung für die innere Deckschicht und eine zwischen beiden angeordnete Zuführung für die festen Kernplatten sowie eine Plattenbandpresse mit einem nachgeschalteten Schneider für das Längs- und Querbesäumen. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Kernplatten-Zuführung
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aus einem in Transportrichtung verschiebbar gelagerten Magazin mit einem Entnahmeschacht besteht. Dadurch werden nicht nur die festen Kernplatten der Bedienungsperson handgerecht zugeführt, sondern es ist auch möglich, das Magazin seitlich zu verschieben, so daß die Zuführung für die äußere Deckschicht gut zugänglich ist, mithin neues Material für die Deckschicht leicht eingebracht werden kann.
Die beiden Zuführungen für die äußere und innere Deckschicht können so ausgebildet sein, daß von ihnen flexible Deckschichten· ablaufeno Sofern jedoch die eine, beispielsweise die innere Deckschicht aus festen Platten bestehen soll, ist es erforderlich, daß diese festen Deckplatten von einer weiteren Zuführung dem Band zugeführt werden. Zu diesem Zweck kann hinter der Zuführvorrichtung für die äußere Deckschicht eine weitere Zuführvorrichtung für die festen Platten der inneren Deckschicht angeordnet sein.
Im Falle der Verwendung von festen Platten für die innere Deckschicht ist es von Vorteil, wenn im Abstand zu der Zuführung für die festen Deckplatten eine aus einer Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung verfahrbare Heftmaschine zum Zusammenheften der Deckplatten vorhanden ist. Auf diese Weise lassen sich die einzelnen Deckplatten leicht miteinander verbinden.
Durch die Erfindung ergibt sich eine Verbundplatte, die sich gegenüber den bekannten Verbundplatten dadurch unterscheidet, daß als Kernschicht feste Kernplatten dienen,, Eine solche Verbundplatte zeichnet sich nicht nur durch eine wesentliche Herstellungsvereinfachung aus, sondern bringt ferner den Vorteil, daß sie eine vergleichsweise hohe Festigkeit, insbesondere dynamische Beanspruchbarkeit aufweist.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschriebene Es zeigen in jeweils schematischer Darstellung
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Maschine zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundplatten gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die zugehörige Aufsicht auf die Maschine.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Maschine 1 für das kontinuierliche Herstellen von Verbundplatten besitzt ein Maschinenfundament 2 mit einer Zuführung 3 für eine äußere Deckschicht 4. Diese beispielsweise flexible äußere Deckschicht 4 besteht aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder Leichtmetallblech. Die Deckschicht 4 kann eine Arbeitsbreite von 1,8 m bis 3 m aufweisen. Die äußere Deckschicht 4 wird mit Hilfe von Antriebsrollen 5, dem sogenannten Treiber von der Zuführung 3 abgezogen und dabei mit Hilfe von seitlichen Führungselementen 6 auf parallelen Lauf gesteuert. Hinter den Antriebsrollen 5 sitzt eine automatisch arbeitende Vorrichtung 7 zum Auftragen eines Zweikomponentenklebers auf die äußere Deckschicht 4. Die Vorrichtung besitzt einen Spritzkopf mit Innenmischung, der hin- und herlaufend den Klebstoff auf die äußere Deckschicht 4 spritzt. Etwa über die Bahnbreite gelangender Klebstoff wird in einer Wasserwanne aufgefangen. Oberhalb der Klebstoffvorrichtung 7 ist eine weitere Zuführung 8 für feste Kernplatten 9 angeordnet. Die Kernplatten 9 können aus Schaumstoff, Holz, Wabenpappe, Leichtmetallblech od.dgl. bestehen. Die Zuführung 8 besteht im wesentlichen aus einem in Transportrichtung der Maschinen bestehenden Magazin 11, das einen etwas geneigten Boden aufweist und an seiner Ablaufseite einen Entnahmeschacht 12 besitzt. Über den Entnahmeschacht 12 werden der Bedienungsperson der Maschine
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Kernplatten 9 zugeführt, die dann auf der flexiblen' Deckschicht 4 fugenlos aneinandergereiht aufgesetzt werden. Zum Befestigen der inneren flexiblen Deckschicht 15 oder festen Deckschicht 18 auf den Kernplatten 9 dient eine weitere automatisch arbeitende Klebestoffvorrichtung 13. Diese Vorrichtung 13 besitzt wiederum einen hin- und herläufenden Spritzkopf, der einen Zweikomponentenkleber auf die Kernplatten 9 sprüht, wobei etwa über die Bahnbreite gelangender Klebstoff wiederum in einer Wasserwanne aufgefangen wird.
Weiterhin besitzt die Maschinenanlage 1 eine Zuführung 1.4 für eine innere, ebenfalls flexible Deckschicht 15. Mit Hilfe dieser Zuführung 14 kann die innere Deckschicht 15 in einem Rundbogen auf die Kernplatten 9 geleitet werden. Im Rundbogen sind Antriebsrollen 16 angeordnet, mit deren Hilfe die innere Deckschicht 15 von der Zuführung 14 abgezogen werden kann. Die äußere Deckschicht 4 mit den aufgeleimten Kernplatten 9 und der inneren Deckschicht 15 werden nun zusammen in eine Plattenbandpresse 17 eingebracht. Beim Einlauf in die Plattenbandpresse 17 übernimmt diese den gesamten Bandvorschub in der Maschinenanlage, während gleichzeitig die Antriebsrollen 5 automatisch abgeschaltet werden. In der Plattenbandpresse 17 wird auf die aus den beiden Deckschichten 4 und 15 und den Kernplatten 9 bestehende Verbundplatte ein Anpreßdruck 0,5 kp/cm ausgeübt, so daß die einzelnen Schichten in ebener Anlage gehalten werden und der Klebstoff aushärten kann.
In einer abgewandelten Ausführung der erfindungsgemäßen Maschine kann anstelle einer flexiblen Materialbahn für die innere Deckschicht 15 auch eine feste Deckschicht verwendet werden, die in diesem Fall aus festen Platten 18 besteht. Diese festen Platten 18 sind in einer weiteren Zuführung angeordnet, die sich zwischen der Klebstoffvorrichtung 13
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und der Plattenbandpresse 17 befindet. Im Falle der Verwendung von festen Deckplatten für die innere Deckschicht wird eine am vorderen Ende der Plattenbandpresse 17 angeordnete Heftmaschine 21 wirksam, mit deren Hilfe die festen Deckplatten 18 durch Heftklammern miteinander verbunden werden können. Die festen Deckplatten 18 werden ebenso wie die Kernplatten 9 von Hand aufgelegt und hierbei fugenlos aneinandergesetzt. Wird die Heftmaschine 21 nicht benutzt, weil als Deckschicht eine flexible Materialschicht 15 verwendet wird, so kann die Heftmaschine in eine Ruhestellung gebracht werden, die in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist.
Um eine Verschmutzung der Plattenbandpresse 17 durch über die Außenkanten des Sandwichbandes hervortretenden Klebstoff zu verhindern, wird in die Plattenbandpresse 17 ein Folienschutzband mit eingeführt.
Hinter der Plattenbandpresse 17 befindet sich eine Aushärtestrecke 22. An diese Aushärtestrecke schließt sich ein Schneider in Gestalt einer Säge 23 für die Längsbesäumung der Verbundplattenbahn an. Diese ebenfalls auf eine Arbeitsbreite von 1,8 bis 3 m einstellbare Säge 23 für das Längsbesäumen arbeitet kontinuierlich entsprechend der Arbeitsgeschwindigkeit des Verbundplattenbandes. FUr die Herstellung von Verbundplatten als Wandelemente beispielsweise für Fahrzeugaufbauten ist hinter dem Schneider 23 für das Längsbesäumen ein Topfloch-Fräser 24 angeordnet, mittels dessen taktweise in gleichen Abständen in die Verbundplattenbahn Topflöcher eingefräst werden können, in die in weiter unten näher beschriebener Weise Topfbänder 25 eingelegt werden, die auf einer Zuführung in Gestalt von zwei Rollen 26 gelagert sind» Zwischen den Zuführrollen 26 und dem Fräser 24 ist eine Klebstoffvorrichtung 27 angeordnet, die je einen Spritzkopf mit Innenmischung aufweist, der auf der
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Breite der Topfbänder 25 einen Kleberauftrag aufsprüht. Der Abstand von zwei parallelen Topflochreihen und damit der Topfbänder 25 kann von der Mitte des Sandwichbandes ausgehend 300 + 300 mm bis 750 + 750 mm betragen. Es entstehen somit Abstände von 600 mm bis 1500 mm. Um diese unterschiedlichen Werte zu erreichen, sind sowohl der Fräser 24 als auch die Spritzköpfe der Klebstoffvorrichtung 27 als auch die Vorratsrollen 26 der Topfbänder 25 entsprechend einstellbar ausgebildet. Hinter den Vorratsrollen 26 ist eine Rollenpresse 28 angeordnet, durch die das Sandwichband während des Aushärtens des Klebers für die Topfbänder 25 läuft. Hinter der Rollenpresse 28 ist schließlich noch ein Schneider in Gestalt einer Säge 29 für das Querunterteilen des Verbundbandes angeordnet. Die Säge 29 wird auf die gewünschten Ablängmaße vorprogrammiert. Da sie mit einem Zählwerk und Impulsgeber ausgerüstet ist, setzt sie genau nach der erreichten Länge des Bandes zum Sägeschnitt an. Während der Sägezeit läuft die Säge entsprechend der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschinenanlage 1 mit.
Nachdem die Verbundbahn mittels der Quersäge 29 unterteilt worden ist, kann das somit fertig besäumte "und auf genaue Länge geschnittene Verbundelement 31 beispielsweise über einen Auslauf der Maschinenanlage 1 entnommen und in den weiteren Fertigungsablauf gegeben werden.
Der weitere Fertigungsablauf kann beispielsweise darin bestehen, daß das auf Länge geschnittene Element 31 ab bestimmten, sich quer zur Längsrichtung erstreckende Faltkanten um 90° gebogen wird. Auf diese Weise ist möglich, beispielsweise aus einer einzigen Verbundplatte-31 sowohl die beiden Seitenwände als auch eine Stirnwand eines Fahrzeugaufbaus herzustellen. In einem solchen Aufbau brauchen dann nur noch im Bereich der hinteren Stirnwandöffnung Türen eingesetzt und das Dach aufgesetzt zu werden, um nach Auf-
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setzen auf eine Bodengruppe einen fertigen Fahrzeugaufbau zu erhalten. Es versteht sich, daß hierdurch die Herstellung von Fahrzeugaufbauten erheblich vereinfacht wird. Um den Fahrzeugaufbau ringsherum aus einer Verbundplatte herzustellen, wird von der Mitte der Verbundplatte ausgehend die gewünschte Aufbaubreite durch Einfräsen von Nuten an den späteren Faltlinien festgelegt. Auf diese kann durch Einklappen der Seitenwandteile entlang der Faltlinien ein fugenloser Aufbau, bestehend aus den beiden Seitenwänden und der dazwischenliegenden Stirnwand hergestellt werden.
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Claims (14)

Ackermann Fahrzeugbau, 5600 Wuppertal-Vohwinkel, Ludwig Richter-Straße 1 Patentansprüche;
1.) Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Verbundplatten unter Verwendung von wenigstens zwei kontinuierlich ablaufenden Deckschichten, und einer Kernschicht^ insbesondere für Wandelemente von Fahrzeugaufbauten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die beiden kontinuierlich ablaufenden Deckschichten als Kernschicht feste Kernplatten nebeneinanderliegend eingesetzt und mit den Deckschichten unter Druck fest verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernplatten untereinander und mit den Deckschichten verklebt werden,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 29 dadurch gekennzeichnet, daß eine der Deckschichten, vorzugsweise die innere Deckschicht aus fugenlos aneinandergereihten festen Platten besteht, die untereinander durch Heften zusammengehalten und durch Kleben mit den Kernplatten verbunden werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen-Verbundplattenbahnen am Ende des Fertigungsprozesses in Abständen quer zur Längsrichtung gefaltet, vorzugsweise um 90° hochgebogen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß entlang den vorgesehenen Faltkanten vor dem Falten 90°-Nuten eingefräst werden,,
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6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbundplattenbahnen Ausnehmungen eingefräst werden.
7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Zuführung (3) für die äußere Deckschicht (4), einer in Förderrichtung mit Abstand dazu angeordneten Zuführung (14) für die innere Deckschicht (15) und einer zwischen beiden angeordneten Zuführung (8) für die festen Kernplatten (9) sowie eine Plattenbandpresse (17) mit einem nachgeschalteten Schneider (23* 2.9),
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernplatten-Zuführung (8) aus einem in Transportrichtung verschiebbar gelagerten Magazin (11) mit einem Entnahmeschacht (12) besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine weitere, hinter der Zuführung (3) für die äußere Deckschicht (4) angeordnete Zuführung (19) für feste Platten (18) der inneren Deckschicht.
10, Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand von der Zuführung (19) für die festen Deckplatten (18) eine aus einer Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung verschwenkbare Heftmaschine (21) zum Zusammenheften der festen Deckplatten (18) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schneider (23) zum Längsbesäumen und dem Schneider (29) zum Querbesäumen der Verbundplatten (31) ein Topflochfraser (24), eine Klebstoffauftragevorrich-
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tung (27) sowie Topfbandvorratsrollen (26) und eine Rollenpresse (28) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch einen Quernut-Fräser und eine Biegemaschine.
13. Nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 hergestellte Verbundplatte, dadurch gekennzeichnet, daß als Kernschicht feste Kernplatten (9) diener.
14. Verbundplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Deckschichten aus festen Platten (18) besteht.
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